BR112012022410A2

BR112012022410A2 - pressure sensing system, cassette configured to couple to a fluid supply pump, and method for measuring fluid pressure in a disposable intravenous set connected to a fluid supply pump

Info

Publication number: BR112012022410A2
Application number: BR112012022410-7A
Authority: BR
Inventors: Robert D. Butterfield
Original assignee: Carefusion 303, Inc
Priority date: 2010-03-24
Filing date: 2011-03-10
Publication date: 2021-08-10
Also published as: US20110232388A1; KR101659116B1; CA2790698C; JP2013522646A; EP2550518B1; WO2011119348A2; MX2012010619A; ES2578266T3; RU2012139462A; AU2011229865B2; US8096186B2; WO2011119348A3; RU2559142C2; CN102803914A; EP2550518A2; BR112012022410B1; EP2550518A4; KR20130006623A; CN102803914B; CA2790698A1

Abstract

SISTEMA DE DETECÇÃO DE PRESSÃO, CASSETE CONFIGURADO PARA ACOPLAR A UMA BOMBA DE ALIMENTAÇÃO DE FLUIDO E MÉTODO PARA MEDIR A PRESSÃO DE FLUIDO EM UM CONJUNTO INTRAVENOSO DESCARTÁVEL CONECTADO A UMA BOMBA DE ALIMENTAÇÃO DE FLUIDO. Em que são divulgados sistemas e métodos de medição de pressão de fluido em um conjunto intravenoso (IV) descartável conectadoa uma bomba de alimentação de fluido; é fornecido pelo menos um dispositivo de detecção acoplado à bomba de alimentação de fluido; é fornecida uma câmara (182) tendo um elemento móvel (172), sendo que tal elemento móvel (172) é configurado para se mover em resposta às alterações na pressão do fluido dentro do conjunto IV descartável e, assim, provocar uma mudança de uma variável da medição detectada associada com o dispositivo de detecção sem fazer contato com o dispositivo de detecção; é gerado um sinal de medição indicativo da variável da medição detectada; a pressão do fluido dentro do conjunto IV descartáve l é determinada com base no sinal de medição. PRESSURE DETECTION SYSTEM, CASSETTE CONFIGURED TO COUPLE TO A FLUID SUPPLY PUMP AND METHOD FOR MEASURING FLUID PRESSURE IN A DISPOSABLE INTRAVENOUS PACKAGE CONNECTED TO A FLUID SUPPLY PUMP. wherein fluid pressure measurement systems and methods in a disposable intravenous (IV) set connected to a fluid supply pump are disclosed; at least one detection device coupled to the fluid supply pump is provided; A chamber (182) is provided having a movable element (172), such movable element (172) being configured to move in response to changes in fluid pressure within the disposable IV assembly and thereby cause a change in a detected measurement variable associated with the sensing device without making contact with the sensing device; a measurement signal indicative of the detected measurement variable is generated; the fluid pressure within the disposable IV set is determined based on the measurement signal.

Description

. 1/41 “SISTEMA DE DETECÇÃO DE PRESSÃO,. 1/41 "PRESSURE DETECTION SYSTEM,

CASSETTE CONFIGURED TO COUPLE TO A PUMP FOR POWER SUPPLY FLUID AND METHOD FOR MEASURING FLUID PRESSURE IN A PACKAGE DISPOSABLE INTRAVENOUS PUMP CONNECTED TO A FLUID SUPPLY PUMP”.

CAMPO DE APLICAÇÃO O presente pedido de patente de invenção se refere a um sensor de pressão. Em particular, este pedido de patente de invenção diz respeito a sistemas e métodos paramedir a pressão de fluido dentro de um conjunto intravenoso (IV) descartável conectado a uma bomba de alimentação de fluido.FIELD OF APPLICATION This patent application refers to a pressure sensor. In particular, this patent application concerns systems and methods for measuring fluid pressure within a disposable intravenous (IV) set connected to a fluid supply pump.

HISTÓRICO As bombas de alimentação de fluido são utilizadas com frequência em campos médicos e outros campos. Nos campos médicos, por exemplo, o uso de bombas de infusão intravenosas (IV) para a liberação de fluidos, tais como medicamentos e soluções de nutrientes, tem sido uma prática difundida em hospitais. As bombas de infusão IV ganharam aceitação generalizada, porque elas são capazes de entregar fluidos IV sob condições precisas e rigorosamente controladas de modo que os medicamentos e similares possam ser liberados por via intravenosa a um paciente em que desvios a partir de uma taxa de distribuição desejada podem ter consequências prejudiciais. — Um dispositivo de bomba de — infusão IV é frequentemente fornecido com um mecanismo de bombeamento que está adaptado para aceitar um cassete contendo uma câmara de bombeamento. O cassete é normalmente designado para um uso apenas, e precisa ser economicamente fabricado para reduzir seu custo. O cassete é normalmente ativado por uma força motriz recíproca (por exemplo, peristáltica) do mecanismo de bombeamento e tem uma entrada de fluido para ligação a um tubo que conduz ao recipiente de fornecimento e uma saída de fluido para ligação a um tubo que proporciona o fluido IV ao paciente. Para efeitos de controle e monitoramento, é desejável medir a pressão do fluido no interior do cassete IV descartável. Por exemplo, o sinal de pressão de fluido pode ser utilizado para detectar, inter alia, um frasco de abastecimento vazio, uma entrada ocluída ou o caminho de saída, uma associação frasco-canal, o nível de líquido no frasco e a resistência ao fluxo da via de fluido. É um desafio proporcionar um sistema de detecção de pressão para medir a pressão do fluido no interior do cassete, que seja econômico e preciso. De forma ideal, o sensor de precisão mede pressões positivas e negativas, pressões negativas comumente que surgem devido à elevação da bolsa [de solução] do paciente em relação ao elemento do sensor. É necessária alta resolução da ordem de 1 mmHg, bem como para os fins mencionados acima.BACKGROUND Fluid feed pumps are frequently used in medical and other fields. In the medical fields, for example, the use of intravenous (IV) infusion pumps to release fluids such as medications and nutrient solutions has been a widespread practice in hospitals. IV infusion pumps have gained widespread acceptance because they are capable of delivering IV fluids under precise and tightly controlled conditions so that medications and the like can be delivered intravenously to a patient where they deviate from a desired delivery rate. they can have harmful consequences. — An IV infusion pump device is often provided with a pumping mechanism that is adapted to accept a cassette containing a pumping chamber. The cassette is normally designed for one use only, and needs to be economically manufactured to reduce its cost. The cassette is normally activated by a reciprocal (e.g. peristaltic) driving force of the pumping mechanism and has a fluid inlet for connection to a tube leading to the supply container and a fluid outlet for connection to a tube providing the IV fluid to the patient. For control and monitoring purposes, it is desirable to measure the fluid pressure inside the disposable IV cassette. For example, the fluid pressure signal can be used to detect, inter alia, an empty supply bottle, an occluded inlet or outlet path, a bottle-channel association, the level of liquid in the bottle and the resistance to flow of the fluid pathway. It is a challenge to provide a pressure sensing system to measure fluid pressure inside the cassette that is both cost-effective and accurate. Ideally, the precision sensor measures positive and negative pressures, negative pressures commonly arising from the elevation of the patient's [solution] bag relative to the sensor element. High resolution of the order of 1 mmHg is required, as well as for the purposes mentioned above.

Convencionalmente, a pressão do fluido dentro de um cassete é medida por um método de medição de contato em que o cassete ou um objeto conectado ao cassete fisicamente faz contato com um dispositivo de detecção (por — exemplo, um sensor de força manométrica de tensão resistiva) — para exercer uma pressão/força de contato no dispositivo de detecção. Em tais sistemas de detecção de pressão à base de contato, o dispositivo de detecção é normal e intencionalmente pré-carregado com uma pressão/força positiva tal como exercida por uma parede de tubagem deformada, a fim de polarizar de forma artificial um ponto de pressão zero de modo à que possa ser medida uma pressão negativa. Um problema com tal esquema polarização positiva com um dispositivo pré-carregado de detecção é quê a força de pré-carga pode diminuir com o tempo devido ao afrouxamento da tensão resultante no ponto relacionado à polarização flutuando para baixo ao longo do tempo. Isto pode causar a subestimação de pressão real do fluido.Conventionally, fluid pressure within a cassette is measured by a contact measurement method in which the cassette or an object physically connected to the cassette makes contact with a sensing device (eg, a resistive strain gauge force sensor ) — to exert a pressure/contact force on the sensing device. In such contact-based pressure sensing systems, the sensing device is normally and intentionally pre-loaded with a positive pressure/force such as exerted by a deformed pipe wall, in order to artificially polarize a pressure point. zero so that a negative pressure can be measured. One problem with such a positive bias scheme with a precharged detection device is that the precharge force can decrease over time due to the resulting slack voltage at the point related to bias fluctuating downwards over time. This can cause the actual fluid pressure to be underestimated.

SUMÁRIO As aplicações aqui descritas resolvem o problema acima discutido associado com a medição da pressão com base no contato por meio do fornecimento de sistemas e métodos para a medição sem contato de pressão de fluido dentro de um cassete conectado a uma bomba de alimentação de fluido, tal como uma bomba de infusão IV. Em um aspecto, a detecção de pressão sem contato envolve o acoplamento de uma base de detecção tendo um dispositivo de detecção sem contato para a bomba e acoplando um elemento móvel tendo um elemento sensor de medição de variação para um elemento no conjunto IV descartável. O elemento sensor de medição se move em resposta às alterações na pressão do fluido no percurso do fluido e, assim, provoca uma alteração do sinal proporcional à saída do dispositivo de detecção. A pressão do fluido é determinada a partir de um sinal — de medição indicativo da variável da medição detectada. — Certas aplicações proporcionam um sistema de detecção de pressão para medir a pressão do fluido dentro de um conjunto IV descartável conectado à uma bomba de alimentação de fluido. O sistema pode compreender uma base de detecção acoplada a uma bomba. A base de detecção pode ter pelo menos um dispositivo de detecção que é estacionário em relação à base do sensor. O dispositivo de detecção pode ser configurado para gerar um sinal de medição com base em uma variável da medição detectada. O sistema pode ainda compreender um circuito de medição conectado de forma elétrica ao dispositivo de detecção. O sistema pode ainda compreender um elemento dentro do conjunto IV descartável configurado para ser posicionado em proximidade com à base do sensor. O componente descartável pode ter uma entrada de fluido e uma saída de fluido, e um elemento móvel para se mover conforme as mudanças na pressão do fluido no interior do cassete. A quantidade de movimento do elemento móvel pode ser relacionada com a quantidade de mudança na pressão do fluido. O sistema pode ainda compreender um elemento sensor de medição de variação acoplado para se mover com o elemento móvel por um campo de detecção sem contato, tais como os de luz ou outros campos eletromagnéticos. O elemento sensor de medição de variação pode, assim, provocar uma mudança na variável da medição detectada sem fazer contato com o dispositivo de detecção.SUMMARY The applications described here solve the above-discussed problem associated with contact-based pressure measurement by providing systems and methods for the non-contact measurement of fluid pressure within a cassette connected to a fluid supply pump, such as an IV infusion pump. In one aspect, non-contact pressure sensing involves coupling a sensing base having a non-contact sensing device to the pump and coupling a movable element having a variation measurement sensing element to an element in the disposable IV set. The measuring sensing element moves in response to changes in fluid pressure in the fluid path and thus causes a signal change proportional to the output of the sensing device. Fluid pressure is determined from a measurement signal — indicative of the detected measurement variable. — Certain applications provide a pressure sensing system to measure fluid pressure within a disposable IV set connected to a fluid supply pump. The system may comprise a detection base coupled to a pump. The sensing base may have at least one sensing device which is stationary with respect to the sensor base. The detection device can be configured to generate a measurement signal based on a detected measurement variable. The system may further comprise a measuring circuit electrically connected to the detection device. The system may further comprise an element within the disposable IV assembly configured to be positioned in proximity to the base of the sensor. The disposable component may have a fluid inlet and fluid outlet, and a movable element to move with changes in fluid pressure within the cassette. The amount of movement of the moving element can be related to the amount of change in fluid pressure. The system may further comprise a variation measurement sensing element coupled to move with the movable element through a non-contact sensing field, such as those of light or other electromagnetic fields. The variation measurement sensing element can thus cause a change in the detected measurement variable without making contact with the detection device.

Certas aplicações proporcionam um cassete configurado para acoplar uma bomba de alimentação de fluido. O cassete pode compreender uma câmara de bombeamento com = uma entrada de fluido e uma saída de fluido e ser configurada — para receber um fluido a partir de uma unidade de armazenamento de fluido por meio da entrada de fluido. O cassete pode ainda compreender uma estrutura de diafragma acoplada à câmara de bombeamento, sendo que a estrutura do diafragma compreende um | elemento móvel configurado para se mover conforme as alterações na pressão do fluido no interior da câmara de bombeamento e, assim, causar a mudança de uma variável da medição detectada, detectada, pelo menos, por um dispositivo de detecção acoplado à bomba de alimentação de fluido sem fazer contato com o dispositivo de detecção, estando a quantidade de movimento do elemento móvel relacionada com a quantidade de mudança na pressão do fluido.Certain applications provide a cassette configured to couple a fluid feed pump. The cassette may comprise a pumping chamber having a fluid inlet and a fluid outlet and be configured to receive a fluid from a fluid storage unit via the fluid inlet. The cassette may further comprise a diaphragm structure coupled to the pumping chamber, the diaphragm structure comprising a | movable element configured to move in accordance with changes in fluid pressure within the pumping chamber and thereby cause a detected measurement variable to change, detected by at least one sensing device coupled to the fluid supply pump without making contact with the sensing device, the amount of movement of the moving element being related to the amount of change in fluid pressure.

Certas aplicações proporcionam um método para medir a pressão de fluido em um conjunto IV descartável conectado a uma bomba de alimentação de fluido.Certain applications provide a method to measure fluid pressure in a disposable IV set connected to a fluid feed pump.

O método pode compreender, pelo menos, o fornecimento de um dispositivo de detecção acoplado à bomba de alimentação de fluido.The method may comprise at least providing a sensing device coupled to the fluid supply pump.

O método pode ainda compreender o fornecimento de uma câmara que tem um elemento móvel configurado para se mover com o elemento móvel, em resposta às alterações na pressão do fluido dentro do conjunto IV descartável e, assim, provocar uma mudança em uma variável da medição detectada associada com o dispositivo de detecção sem fazer contato com o dispositivo de detecção.The method may further comprise providing a chamber that has a movable element configured to move with the movable element in response to changes in fluid pressure within the disposable IV set and thereby cause a change in a detected measurement variable associated with the sensing device without making contact with the sensing device.

O método pode ainda compreender a geração de um sinal de medição indicativo da variável da medição detectada.The method may further comprise generating a measurement signal indicative of the detected measurement variable.

O método pode ainda compreender a determinação da pressão de fluido no interior do conjunto IV descartável com base no sinal de medição. = Certas aplicações proporcionam — um sistema de detecção de pressão para medir a pressão do fluido dentro de um conjunto IV descartável conectado a uma bomba de alimentação de fluido.The method may further comprise determining the fluid pressure within the disposable IV set based on the measurement signal. = Certain applications provide — a pressure sensing system to measure fluid pressure within a disposable IV set connected to a fluid supply pump.

O sistema pode compreender uma base de detecção acoplada a uma bomba.The system may comprise a detection base coupled to a pump.

A base de detecção pode ter pelo menos um dispositivo de detecção que é estacionário em relação à base do sensor. O dispositivo de detecção pode ser configurado para gerar um sinal de medição com base em uma variável da medição detectada. O sistema pode ainda compreender um circuito de medição conectado de forma elétrica ao dispositivo de detecção. O sistema pode ainda compreender um elemento dentro do conjunto IV descartável configurado para ser posicionado em proximidade com a base do sensor. O componente descartável pode ter uma entrada de fluido e uma saída de fluido, e um elemento móvel para se mover conforme as mudanças na pressão do fluido no interior do cassete. A quantidade de movimento do elemento móvel pode estar relacionada com a quantidade de mudança na pressão do fluido. O sistema pode ainda compreender um elemento sensor de medição de variação acoplado para se mover com o elemento móvel por um campo de detecção sem contato, tais como de luz ou outros campos eletromagnéticos. O elemento sensor de medição de variação pode, assim, provocar uma mudança na variável da medição detectada sem fazer contato com o dispositivo de detecção.The sensing base may have at least one sensing device which is stationary with respect to the sensor base. The detection device can be configured to generate a measurement signal based on a detected measurement variable. The system may further comprise a measuring circuit electrically connected to the detection device. The system may further comprise an element within the disposable IV set configured to be positioned in proximity to the base of the sensor. The disposable component may have a fluid inlet and fluid outlet, and a movable element to move with changes in fluid pressure within the cassette. The amount of movement of the moving element can be related to the amount of change in fluid pressure. The system may further comprise a variation measurement sensing element coupled to move with the movable element through a non-contact sensing field such as light or other electromagnetic fields. The variation measurement sensing element can thus cause a change in the detected measurement variable without making contact with the detection device.

Certas aplicações fornecem um elemento de detecção de pressão descartável configurado para acoplar-se a uma bomba de alimentação de fluido. O elemento pode servir apenas para a detecção de pressão ou pode ser combinado = com outros recursos, tais como uma câmara de bombeamento tendo — uma entrada de fluido e uma saída de fluido. O elemento sensor pode ser configurado para receber um fluido a partir de uma unidade de armazenamento de fluido por meio da entrada de fluido. O elemento sensor pode ainda compreender uma estrutura de diafragma.Certain applications provide a disposable pressure sensing element configured to attach to a fluid feed pump. The element can be used for pressure sensing only or it can be combined = with other features such as a pumping chamber having — a fluid inlet and a fluid outlet. The sensing element may be configured to receive a fluid from a fluid storage unit via the fluid inlet. The sensing element may further comprise a diaphragm structure.

A estrutura do diafragma pode compreender um elemento móvel configurado para se mover conforme as mudanças na pressão do fluido no percurso de distribuição de fluido.The diaphragm structure may comprise a movable member configured to move with changes in fluid pressure in the fluid delivery path.

A quantidade de movimento do elemento móvel pode estar relacionada com a quantidade de mudança na pressão do fluido.The amount of movement of the moving element can be related to the amount of change in fluid pressure.

O elemento de detecção de pressão descartável pode ainda ser projetado para proporcionar uma qualidade física de variação, tal como a posição de um elemento sensor de medição sem contato.The disposable pressure sensing element can further be designed to provide a varying physical quality, such as the position of a non-contact measurement sensing element.

O elemento sensor de medição de variação pode, assim, provocar uma mudança em uma variável da medição detectada, sendo detectável, pelo menos, por um dispositivo de detecção acoplado à bomba de alimentação de fluido sem fazer contato com o dispositivo de detecção.The variation measurement sensor element can thus cause a change in a variable of the detected measurement, being detectable by at least one detection device coupled to the fluid supply pump without making contact with the detection device.

Certas aplicações fornecem um método de medição de pressão de fluido dentro de um elemento de detecção de pressão descartável ou combinado dentro de um cassete multifuncional descartável conectado a uma bomba de alimentação de fluido.Certain applications provide a method of measuring fluid pressure within a disposable pressure sensing element or combined within a multifunctional disposable cassette connected to a fluid feed pump.

O método pode ainda compreender o fornecimento de um elemento móvel acoplado ao cassete e que tem um elemento sensor de medição de variação.The method may further comprise providing a movable element coupled to the cassette and having a variation measurement sensing element.

O elemento sensor de medição de variação pode ser acoplado para se mover com o — elemento móvel, em resposta às alterações na pressão do fluido — nointerior do cassete e assim causar uma mudança de uma variável da medição detectada associada com o dispositivo de detecção sem fazer contato com o dispositivo de detecção.The variation measurement sensing element may be coupled to move with the — moving element, in response to changes in fluid pressure — within the cassette and thereby cause a change of a detected measurement variable associated with the sensing device without doing contact with the detection device.

O método pode ainda compreender a geração de um sinal de medição indicativo da variável da medição detectada. O método pode ainda compreender a determinação da pressão do fluido no interior do cassete com base no sinal de medição.The method may further comprise generating a measurement signal indicative of the detected measurement variable. The method may further comprise determining the pressure of the fluid within the cassette based on the measurement signal.

Deve ser entendido que tanto o sumário anterior quanto a descrição detalhada a seguir são exemplares e explicativos e se destinam a proporcionar mais explicações a cerca das aplicações tal como reivindicadas.It is to be understood that both the foregoing summary and the detailed description below are exemplary and explanatory and are intended to provide further explanation regarding the applications as claimed.

DESCRIÇÃO DAS FIGURAS As figuras anexas, as quais são incluídas para proporcionar uma compreensão adicional do presente pedido de patente de invenção e são incorporadas em e constituem uma parte desta especificação, ilustram aplicações divulgadas e, juntamente com a descrição, servem para explicar os princípios das aplicações divulgadas.DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying figures, which are included to provide a further understanding of the present patent application and are incorporated in and constitute a part of this specification, illustrate disclosed applications and, together with the description, serve to explain the principles of disclosed applications.

A figura 1 é uma visualização transversal de um sistema de detecção de pressão exemplar sem contato do tipo capacitivo 100 que se baseia na capacitância como uma variável da medição detectada de acordo com certas aplicações; A figura 2 é um diagrama do sistema de detecção de pressão sem contato exemplar do tipo capacitivo da figura 1, mostrado com o cassete separado a partir da base do sensor; = A figura 3 é uma vista de baixo — para cima de um substrato de circuito impresso que mostra a primeira e a segunda placa formadas sobre o substrato; A figura 4 é uma vista de cima para baixo de uma estrutura de diafragma mostrando uma camada condutora formada ao longo de um elemento móvel da estrutura do diafragma; A figura 5 é uma visualização transversal em perspectiva da estrutura de diafragma e um acoplador configurado para acoplar a estrutura do diafragma ao cassete, de acordo com certas aplicações; A figura 6 é uma visualização transversal de um sistema de detecção de pressão sem contato exemplar de tipo ótico que se baseia na intensidade da luz como a variável da medição detectada, de acordo com certas aplicações; A figura 7 é uma visualização transversal de um sistema de detecção de pressão sem contato exemplar de tipo magnético que se baseia em campo magnético como a variável da medição detectada, de acordo com certas aplicações; A figura 8 é um fluxograma que ilustra um processo exemplar para fazer uma medição de pressão de fluido sem contato dentro de um cassete, de acordo com certas aplicações; e A figura 9 é um diagrama de blocos que ilustra um sistema de computador exemplar sobre o qual podem ser implementados certos recursos dos sistemas e métodos aqui = descritos. —Figure 1 is a cross-sectional view of an exemplary non-contact pressure sensing system of the capacitive type 100 that relies on capacitance as a variable of the detected measurement under certain applications; Figure 2 is a diagram of the exemplary non-contact pressure sensing system of the capacitive type of Figure 1, shown with the cassette separated from the base of the sensor; = Figure 3 is a bottom-up view of a printed circuit substrate showing the first and second boards formed on the substrate; Figure 4 is a top-down view of a diaphragm structure showing a conductive layer formed along a movable member of the diaphragm structure; Figure 5 is a cross-sectional perspective view of the diaphragm structure and a coupler configured to couple the diaphragm structure to the cassette, in accordance with certain applications; Figure 6 is a cross-sectional view of an exemplary optical-type non-contact pressure detection system that relies on light intensity as the detected measurement variable, in accordance with certain applications; Figure 7 is a cross-sectional view of an exemplary non-contact pressure sensing system of the magnetic type that relies on magnetic field as the detected measurement variable, in accordance with certain applications; Figure 8 is a flowchart illustrating an exemplary process for making a non-contact fluid pressure measurement within a cassette, in accordance with certain applications; and Figure 9 is a block diagram illustrating an exemplary computer system upon which certain features of the systems and methods described herein can be implemented. —

DESCRIÇÃO DETALHADA Na descrição detalhada seguinte, são estabelecidos diversos detalhes específicos para fornecer uma compreensão completa das aplicações descritas e reivindicadas. Será evidente, contudo, para uma pessoa com experiência na técnica que as aplicações podem ser praticadas sem alguns destes detalhes específicos. Em outros exemplos, estruturas e técnicas bem conhecidas não foram mostradas em detalhe, para evitar que o presente pedido de patente de invenção fique ambíguo desnecessariamente.DETAILED DESCRIPTION In the following detailed description, several specific details are set forth to provide a complete understanding of the described and claimed applications. It will be evident, however, to a person skilled in the art that applications can be practiced without some of these specific details. In other examples, well-known structures and techniques have not been shown in detail, to avoid the present patent application being unnecessarily ambiguous.

A palavra “exemplar” é aqui utilizada para significar “servir como um exemplo, ilustração ou instância”. Qualquer aplicação ou projeto descrito aqui como “exemplar” não deve necessariamente ser interpretado como preferencial ou vantajoso sobre outras aplicações ou desenhos.The word “exemplary” is used here to mean “to serve as an example, illustration or instance”. Any application or design described herein as “exemplary” is not necessarily to be construed as preferable or advantageous over other applications or designs.

Diversas aplicações do presente pedido de patente de invenção direcionam e resolvem os problemas associados com os sistemas e métodos convencionais de medição da pressão de fluido no interior de um cassete que contam com uma polarização positiva, a fim de também medir a pressões de fluido positivas e negativas. Certas aplicações do presente pedido de patente de invenção fornecem um sistema de detecção de pressão sem contato para medir as pressões de fluido dentro de um cassete conectado a uma bomba de alimentação de fluido. Uma base de detecção que tem, pelo menos, um dispositivo de detecção é acoplado à bomba, e um elemento móvel que tem um elemento sensor de medição de variação é acoplado ao cassete. — O elemento de medição de variação se move com as mudanças na — pressão do fluido no interior do cassete, e, assim, provoca uma alteração em uma variável da medição detectada (como por exemplo, capacitância, intensidade da luz e campo magnético) sem fazer contato com o dispositivo de detecção. O elemento de Petição 870210052505, de 11/06/2021, pág. 14/87 Mm detecção de pressões pode ser configurado dentro de um 'cassete” descartável multifuncional estéril ou dentro de um invólucro, com uma única finalidade, exclusivamente utilizado para a medição da pressão. i A figura 1 é um corte transversal de um sistema de detecção de pressão sem contato exemplar do tipo capacitivo 100 que se baseia na capacitância como uma variável da medição detectada de acordo com certas aplicações.Several applications of the present patent application address and solve the problems associated with conventional systems and methods of measuring fluid pressure within a cassette that rely on a positive bias in order to also measure at positive fluid pressures and negative. Certain applications of the present patent application provide a non-contact pressure sensing system for measuring fluid pressures within a cassette connected to a fluid supply pump. A sensing base having at least one sensing device is coupled to the pump, and a movable element having a variation measurement sensor element is coupled to the cassette. — The variation measuring element moves with changes in the — pressure of the fluid within the cassette, and thus causes a change in a detected measurement variable (such as capacitance, light intensity, and magnetic field) without make contact with the detection device. The element of Petition 870210052505, of 06/11/2021, p. 14/87 Mm pressure sensing can be configured within a sterile multifunctional disposable 'cassette' or within a single-purpose housing exclusively used for pressure measurement. i Figure 1 is a cross-section of an exemplary non-contact pressure sensing system of the capacitive type 100 that relies on capacitance as a variable of the detected measurement under certain applications.

O sistema 100 inclui uma base de detecção 101A acoplada a um corpo de bomba 110 é um cassete 102A.System 100 includes a detection base 101A coupled to a pump body 110 and a cassette 102A.

O cassete 102A está configurado para acoplar ou carregar a bomba, ou, mais particularmente, a base de detecção 101A.Cassette 102A is configured to couple or charge the pump, or, more particularly, the detection base 101A.

A estrutura convencional de ligação pode ser aplicada para ligar o cassete 102A à base de detecção 101A, tal como um acoplamento de encaixe desprendível.Conventional bonding structure can be applied to bond cassette 102A to detection base 101A, such as a snap-in coupling.

A figura 1 mostra a base de detecção 101A e o cassete 102A num estado conectado ou carregado, e à FIG. 2 mostra a base de detecção 101A e o cassete 102A em um estado separado ou descarregado com uma seta 201 que indica a carga ou a ligação do cassete 102A à base de detecção 101A.Figure 1 shows detection base 101A and cassette 102A in a connected or loaded state, and FIG. 2 shows detection base 101A and cassette 102A in a detached or unloaded state with an arrow 201 indicating charging or attachment of cassette 102A to detection base 101A.

No exemplo ilustrado, a base de detecção 101A sensor inclui uma estrutura carregada com mola 130 e um substrato de circuito impresso (PC) [printed circuit] 140. A estrutura carregada com mola 130 está conectada ao corpo da bomba 110 por meio de molas 120 e mantém o substrato PC 140 estacionário em relação ao resto — da base de detecção 101A. —. O substrato PC 140 tem uma primeira placa 103A e uma segunda placa 104A formadas (por exemplo, depositadas e modeladas) sobre um lado inferior do substrato PC 140 de frente para o cassete 102A, e um circuito de medição 105A disposto sobre o lado superior do substrato PCIn the illustrated example, the sensor sensing base 101A includes a spring loaded structure 130 and a printed circuit (PC) substrate 140. The spring loaded structure 130 is connected to the pump body 110 by means of springs 120 and holds the PC substrate 140 stationary with respect to the rest of the detection base 101A. —. Substrate PC 140 has a first plate 103A and a second plate 104A formed (e.g., deposited and shaped) on an underside of substrate PC 140 facing cassette 102A, and a measurement circuit 105A disposed on the upper side of the PC substrate

140. A primeira e segunda placa 103A, 104A constituem elementos ou dispositivos de detecção do sistema de detecção de pressão sem contato do tipo capacitivo 100. A figura. 3 é uma vista de baixoparacima (por exemplo, na direção z+) do substrato PC 140 mostrando a primeira e segunda placa 103A, 104A. No exemplo ilustrado, a primeira e segunda placa 103A, 104A são duas placas de formas semicirculares separadas por uma pequena abertura isolante 310 (por exemplo, de 0,005 polegadas). De forma alternativa, uma ou ambas a primeira e segunda placa 103A, 104A podem ter formas diferentes, incluindo, mas não estão limitadas a, retângulos, triângulos, círculos completos, e um círculo e " um anel em torno da circunferência. Voltando à figura 1, a primeira e segunda placa 103A, 104A estão conectadas de forma elétrica a um circuito de medição 105A por meio do condutor revestido por meio de orifícios 142 fornecidos no substrato PC 140. Em certas | aplicações, a medição do circuito 105A inclui um sensor de medição CI [circuito integrado] tal como um Analog Devices i AD7754 [Dispositivos Analógicos] e semelhantes, com a capacidade de medição de capacitâncias diferenciais. De forma alternativa, o circuito de medição 105A pode compreender uma pluralidade de componentes discretos digitais e/ou analógicos == que fornecem uma excitação de sinal e as funções de — condicionamento de sinal, por exemplo. No exemplo ilustrado, a base de detecção 101A inclui ainda uma fina camada isolante 160 compreendendo um material isolante, tal como Mylar ou Parileno, para cobrir a primeira e segunda placa 103A, 104A de modo a proporcionar uma proteção contra danos de descarga eletrostática para o circuito de medição 105A e outros componentes eletrônicos. O cassete 102A inclui um corpo do cassete 180 e uma estrutura de diafragma 170 acoplada ao corpo do cassete 180. O corpo do cassete 180 inclui uma câmara de bombeamento 182 e uma parede 182 para a câmara de bombeamento140. The first and second plates 103A, 104A constitute detection elements or devices of the capacitive type non-contact pressure sensing system 100. The figure. 3 is a bottom-up view (e.g., in the z+ direction) of the PC substrate 140 showing the first and second board 103A, 104A. In the illustrated example, the first and second plate 103A, 104A are two semicircular shaped plates separated by a small insulating aperture 310 (e.g., 0.005 inches). Alternatively, one or both of the first and second plates 103A, 104A may have different shapes, including, but not limited to, rectangles, triangles, complete circles, and a circle and "a ring around the circumference. Returning to the figure". 1, the first and second boards 103A, 104A are electrically connected to a measurement circuit 105A via the sheathed conductor through holes 142 provided in the substrate PC 140. In certain applications, the measurement circuit 105A includes a sensor [Integrated circuit] measuring devices such as an Analog Devices i AD7754 [Analog Devices] and the like, with the capability of measuring differential capacitances. Alternatively, the measuring circuit 105A may comprise a plurality of discrete digital components and/or analogs == which provide a signal excitation and signal conditioning functions, for example. In the illustrated example, the detection base 101A further includes a thin insulating layer 160 comprising an insulating material, such as Mylar or Parylene, to cover the first and second plate 103A, 104A so as to provide protection from electrostatic discharge damage to the measurement circuit 105A and other electronic components. Cassette 102A includes a cassette body 180 and a diaphragm structure 170 coupled to cassette body 180. Cassette body 180 includes a pumping chamber 182 and a wall 182 for the pumping chamber

182. Embora não seja mostrado na porção representada na FIG. 1, o corpo do cassete 180 inclui ainda uma entrada de fluido que conduza unmrecipiente de fornecimento para receber o fluido para dentro da câmara de bombeamento 182, e uma saída de fluido que conduz o fluido para fora até um dispositivo ou porção de recepção (por exemplo, um paciente). A estrutura do diafragma 170 inclui um elemento móvel 172, um elemento deformável 176, e uma parede lateral 178. No exemplo ilustrado, o elemento móvel 172 é um disco plano. O elemento móvel 172 é acoplado à parede lateral 178 por meio do elemento deformável 176 acoplado ao perímetro do elemento móvel 172 em um lado e a um perímetro interior da parede lateral 178 do outro lado. A estrutura do diafragma 170 também inclui uma cavidade 179 que está configurada para receber o fluido do corpo do cassete 180 (por exemplo, a câmara de bombeamento 182). = O cassete 102 inclui ainda uma —— camada condutora 109A formada sobre (por exemplo, depositada ou revestida sobre, afixada ou colado ao) o disco 172. A figura 4 é uma vista de cima para baixo (por exemplo, na direção z-) da estrutura do diafragma 170 que exibe uma camada condutora 109A formada sobre o elemento móvel 172 da estrutura de diafragma. Como será discutido mais abaixo, a camada condutora 109A constitui um elemento sensor de medição de variação do sistema de detecção sem contato do tipo capacitivo 100. Tal como aqui utilizado, o termo “elemento sensor de medição de variação” refere-se a uma estrutura, um dispositivo, uma camada, ou um componente que pode ser acoplado a um elemento móvel (como por exemplo, o disco 172) para mover-se relativamente a um ou mais dispositivos de detecção (por exemplo, a primeira e segunda placa 103A, 104A) em resposta às alterações na pressão do fluido no interior do cassete e assim causar uma alteração correspondente em uma variável da medição detectada (como por exemplo, capacitância entre a primeira e segunda placa 103A, 103B). Dentre os exemplos de outros elementos sensores de medição de variação estão um atenuador ótico empregado em um sistema de detecção de pressão sem contato do tipo ótico (figura 6), e um ímã para utilização num sistema de detecção de pressão sem contato do tipo magnético (FIG. 7). As aplicações ilustradas são exemplares apenas, como outros tipos de sistemas de detecção de pressão sem contato podem ser utilizados.182. Although not shown in the portion shown in FIG. 1, cassette body 180 further includes a fluid inlet that leads to a supply container for receiving fluid into pumping chamber 182, and a fluid outlet that leads fluid out to a receiving device or portion (by example, a patient). The diaphragm structure 170 includes a movable element 172, a deformable element 176, and a sidewall 178. In the illustrated example, the movable element 172 is a flat disc. Movable element 172 is coupled to sidewall 178 by means of deformable element 176 coupled to the perimeter of movable element 172 on one side and to an interior perimeter of sidewall 178 on the other side. Diaphragm structure 170 also includes a cavity 179 that is configured to receive fluid from cassette body 180 (e.g., pumping chamber 182). = Cassette 102 further includes a —— conductive layer 109A formed on (e.g., deposited or coated onto, affixed or glued to) disc 172. Figure 4 is a top-down view (e.g., in the z-direction. ) of diaphragm structure 170 which exhibits a conductive layer 109A formed over movable member 172 of the diaphragm structure. As will be discussed further below, the conductive layer 109A constitutes a variation measurement sensor element of the capacitive type non-contact detection system 100. As used herein, the term "variation measurement sensor element" refers to a structure , a device, layer, or component that can be coupled to a movable element (such as disk 172) to move relative to one or more detection devices (e.g., first and second plate 103A, 104A) in response to changes in fluid pressure within the cassette and thus causing a corresponding change in a detected measurement variable (such as capacitance between the first and second plates 103A, 103B). Examples of other variation measurement sensing elements include an optical attenuator employed in an optical-type non-contact pressure sensing system (figure 6), and a magnet for use in a magnetic-type non-contact pressure sensing system ( FIG. 7). The illustrated applications are exemplary only, as other types of non-contact pressure sensing systems may be used.

A figura 5 é uma vista em corte transversal em perspectiva da estrutura do diafragma 170 e um acoplador 500 para o acoplamento da estrutura do diafragma ao = corpo do cassete 180 (figura 1) de acordo com certas aplicações. — Em certas aplicações, o acoplamento compreende a colocação do elemento de detecção próximo a um aparelho detector dentro da bomba. Para maior clareza, a estrutura do diafragma 170 é mostrada sem um elemento sensor de medição de variação (por exemplo, a camada condutora 109A) disposto sobre o elemento móvel 172. O elemento deformável 176 está conectado entre a circunferência externa do elemento móvel 172 e a circunferência interna da parede lateral 178. O elemento deformável 176 está configurado para deformar em resposta às alterações na pressão do fluido no interior do cassete 102A, ou mais especificamente, no interior da câmara de bombeamento 182 do corpo do cassete 180, e assim fazer com que o elemento móvel 172 se mova na direção z+ se a pressão estiver aumentando ou na direção z- se a pressão estiver diminuindo.Fig. 5 is a cross-sectional perspective view of diaphragm frame 170 and a coupler 500 for coupling the diaphragm frame to cassette body 180 (Fig. 1) in accordance with certain applications. — In certain applications, coupling comprises placing the sensing element close to a sensing apparatus inside the pump. For clarity, diaphragm structure 170 is shown without a variation-measuring sensing element (e.g., conductive layer 109A) disposed over movable element 172. Deformable element 176 is connected between the outer circumference of movable element 172 and the inner circumference of sidewall 178. Deformable element 176 is configured to deform in response to changes in fluid pressure within cassette 102A, or more specifically within pumping chamber 182 of cassette body 180, and so do cause the movable element 172 to move in the z+ direction if the pressure is increasing or in the z- direction if the pressure is decreasing.

No exemplo ilustrado, a seção transversal do elemento deformável 176 tem uma forma de “S” ou “sigmoide”, mas a seção transversal pode ter outra forma, como um retângulo fino, uma forma curvilínea, uma forma em “Z” ou uma forma em “U”. Em certas aplicações, o elemento móvel 172 não é flexível, significando que o elemento móvel não flexiona ou se deforma quando sujeito a uma pressão de fluido diferente de zero.In the illustrated example, the cross section of the deformable element 176 has an “S” or “sigmoid” shape, but the cross section can have another shape, such as a thin rectangle, a curvilinear shape, a “Z” shape or a shape. in “U”. In certain applications, the movable element 172 is not flexible, meaning that the movable element does not flex or deform when subjected to a non-zero fluid pressure.

Nestas aplicações, apenas os elementos deformáveis 176 flexionam ou deformam-se quando sujeitos a uma pressão de fluido diferente de zero.In these applications, only the deformable elements 176 flex or deform when subjected to a non-zero fluid pressure.

O elemento móvel 172 e o elemento deformável 176 podem ser feitos para ter flexibilidade ou deformabilidade diferentes (por exemplo, o não flexível anterior e este último flexível), ao fabricá-los, por exemplo, com materiais diferentes, de diferentes espessuras, e/ou n= diferentes formatos transversais.The movable element 172 and the deformable element 176 can be made to have different flexibility or deformability (for example, the former non-flexible and the latter flexible), by making them, for example, with different materials, of different thicknesses, and/ or n= different transversal formats.

Em um aspecto, a utilização — de um elemento móvel não flexível é vantajosa porque há menos alteração de volume líquido durante a medição da pressão.In one aspect, using a non-flexible movable element is advantageous because there is less net volume change during pressure measurement.

Em outras palavras, ao se obter o membro rígido não flexível e móvel, ajuda a minimizar o valor de conformidade, por exemplo,In other words, by getting the non-flexible and movable rigid member, it helps to minimize the compliance value, for example,

até cerca de 0,1 pL/mmHg.up to about 0.1 pL/mmHg.

A baixa conformidade para um sensor de pressão significa que o ato de medição de pressão tem um efeito reduzido sobre o estado de medição, ou seja, sobre a pressão do fluido, bem como o próprio deslocamento do fluido.Low compliance for a pressure sensor means that the act of measuring pressure has little effect on the measurement state, ie on the fluid pressure as well as the fluid displacement itself.

Além disso, o elemento móvel não flexível pode melhor preservar a integridade estrutural do elemento sensor de medição de variação tal como a camada condutora 109A conectada ao membro móvel.Furthermore, the non-flexible movable element may better preserve the structural integrity of the variation measurement sensor element such as the conductive layer 109A connected to the movable member.

Por exemplo, uma camada condutora que é revestida sobre um membro de flexão móvel pode ser destacada ou desenrolada para fora a partir do membro móvel depois da flexão repetida do membro móvel.For example, a conductive layer that is coated onto a movable flexing member can be peeled off or peeled away from the movable member after repeated flexing of the movable member.

Além disso, a utilização do elemento móvel não flexível nas aplicações do presente pedido de patente de invenção podem também resultar em uma sensibilidade mais controlada, linear, e repetível (mudança de deslocamento por unidade de variação da pressão). Em outras aplicações, tanto o elemento deformável 176 quanto o elemento móvel 172 são feitos para flexionar ou deformar-se quando sujeitos a uma pressão de fluido diferente de zero.Furthermore, the use of the non-flexible movable element in the applications of the present patent application may also result in a more controlled, linear, and repeatable sensitivity (displacement change per unit of pressure variation). In other applications, both the deformable element 176 and the movable element 172 are made to flex or deform when subjected to a non-zero fluid pressure.

Em ainda outras aplicações, um elemento móvel flexível /deformável está conectado diretamente à parede lateral 178, sem ter um elemento deformável entre ambos.In still other applications, a movable flexible/deformable element is connected directly to the sidewall 178, without having a deformable element in between.

Além disso, no exemplo ilustrado, o elemento móvel 172, o elemento deformável 176, e a parede lateral 178 são formados por um mesmo material, tal como = um policarbonato, num único molde.Furthermore, in the illustrated example, the movable element 172, the deformable element 176, and the sidewall 178 are formed of the same material, such as a polycarbonate, in a single mold.

De forma alternativa, o — elementomóvel 172, o elemento deformável 176, e a parede lateral 178 são feitos de dois ou mais materiais diferentes e são comoldados em conjunto.Alternatively, the movable element 172, the deformable element 176, and the sidewall 178 are made of two or more different materials and are molded together.

Em algumas de tais aplicações, oO elemento móvel 172 e a parede lateral 178 são feitos de um material de policarbonato, enquanto o elemento deformável é feito de um elastômero termoplástico para ter flexibilidade.In some such applications, the movable element 172 and sidewall 178 are made of a polycarbonate material, while the deformable element is made of a thermoplastic elastomer for flexibility.

Em ainda outras aplicações, o disco móvel 172 é feito de um metal e funciona como à camada condutora 109A, eliminando assim a necessidade de uma camada condutora separada.In still other applications, movable disk 172 is made of a metal and functions like conductive layer 109A, thus eliminating the need for a separate conductive layer.

Referindo-se agora à figura 5, o acoplador 500 é configurado para se acoplar ou conectar à estrutura do diafragma 170 ao corpo do cassete 180, ou, mais especificamente, à câmara de bombeamento 182, tanto de forma fluida quanto mecanicamente.Referring now to Figure 5, coupler 500 is configured to couple or connect to diaphragm structure 170 to cassette body 180, or more specifically to pumping chamber 182, both fluidly and mechanically.

No exemplo ilustrado, o acoplador 500 inclui uma primeira parede exterior 501 e uma segunda parede exterior 502. A primeira parede exterior 501 é utilizada para formar um acoplamento mecânico vedado (por exemplo, um encaixe de pressão) entre o acoplador 500 e a estrutura do diafragma 170. A segunda parede exterior 502 é utilizada para formar um acoplamento mecânico vedado entre a estrutura de engate do diafragma composta e o corpo do cassete 180 (figura 1). Na aplicação ilustrada, a segunda parede exterior 502 é inserida (por exemplo, ajustada quanto à pressão) em uma abertura formada na parede 184 da câmara de bombeamento 182 (figura 1). O acoplador 500 também inclui aberturas 510 para estabelecer uma ligação entre a cavidade fluídica 179 e a câmara de bombeamento 182, para equalizar a pressão do fluido entre as mesmas. — Em operação, o cassete 102A é — carregado ou conectado à base de detecção 101A, como indicado pela seta 201 da figura 2. Quando o cassete 102A é inicialmente acoplado à base de detecção 101A, as molas 120 são comprimidas e exercem uma força de restauração (por exemplo, na direção z-)In the illustrated example, coupler 500 includes a first outer wall 501 and a second outer wall 502. The first outer wall 501 is used to form a sealed mechanical coupling (e.g., a snap fit) between the coupler 500 and the housing frame. diaphragm 170. The second outer wall 502 is used to form a sealed mechanical coupling between the composite diaphragm engagement frame and the cassette body 180 (Figure 1). In the illustrated application, second outer wall 502 is inserted (e.g., pressure-adjusted) into an opening formed in wall 184 of pumping chamber 182 (FIG. 1). Coupler 500 also includes openings 510 for establishing a connection between fluid cavity 179 and pumping chamber 182 to equalize fluid pressure therebetween. — In operation, cassette 102A is — loaded or connected to sensing base 101A, as indicated by arrow 201 of Figure 2. When cassette 102A is initially coupled to sensing base 101A, springs 120 are compressed and exert a force of restore (eg in z-direction)

contra o cassete 102A por meio da estrutura de armação 130. Este dispositivo de carregamento com mola evita a maioria dos erros e ruídos de empilhamento de tolerância mecânica criados pelo movimento relativo entre a base de detecção 101A e o cassete 102A.against cassette 102A via frame structure 130. This spring loaded device avoids most of the mechanical tolerance stacking errors and noise created by relative movement between detection base 101A and cassette 102A.

Nesta fase, não existe qualquer pressão líquida no interior da cavidade 109, e não há nenhuma força líquida exercida sobre o elemento móvel 172. O elemento móvel 172 fica, portanto, no seu ponto quiescente de pressão zero.At this stage, there is no net pressure within the cavity 109, and there is no net force exerted on the movable element 172. The movable element 172 is therefore at its quiescent point of zero pressure.

Após o cassete 102A ser acoplado à base 110A e um fluido (líquido de medicamento, por exemplo) for introduzido na câmara de bombeamento 182 do cassete 102, a cavidade 179 recebe uma porção do fluido por meio das aberturas 510 no acoplador 500 (figura 5). A pressão do fluido no interior da cavidade 179 é assim feita para ser, de forma substancial, a mesma que a pressão do fluido no interior da câmara de bombeamento 182 (com um pequeno deslocamento de CC possível). A pressão do fluido (positiva ou negativa) dentro da cavidade 179 exerce força (positiva ou negativa) sobre o elemento móvel 172 e faz com que o elemento móvel 172 se mova.After cassette 102A is coupled to base 110A and a fluid (medical liquid, for example) is introduced into pumping chamber 182 of cassette 102, cavity 179 receives a portion of the fluid through apertures 510 in coupler 500 (Fig. 5 ). The fluid pressure within the cavity 179 is thus made to be substantially the same as the fluid pressure within the pumping chamber 182 (with a small possible DC displacement). Fluid pressure (positive or negative) within cavity 179 exerts force (positive or negative) on movable element 172 and causes movable element 172 to move.

Por exemplo, se a pressão for positiva, o elemento móvel 172 se move na direção z+ a partir do ponto quiescente de pressão zero para a primeira e segunda placa 103A, 104A.For example, if the pressure is positive, the movable element 172 moves in the z+ direction from the quiescent point of zero pressure to the first and second plate 103A, 104A.

Por outro lado, se a pressão for negativa, o elemento móvel 172 se move na direção z- a partir do ponto quiescente de pressão zero para longe da = primeira e segunda placa 103A, 104A.On the other hand, if the pressure is negative, the movable element 172 moves in the z- direction from the quiescent point of zero pressure away from the = first and second plate 103A, 104A.

A pressão positiva, por — conseguinte, faz com que à camada condutora 109A, a qual está acoplada ao elemento móvel 172, se aproxime da primeira e segunda placa 103A, 104A e resulte em um aumento da capacitância entre as duas placas 103A, 104A.The positive pressure therefore causes the conductive layer 109A, which is coupled to the movable element 172, to approach the first and second plates 103A, 104A and result in an increase in capacitance between the two plates 103A, 104A.

Por outro lado, a pressão negativa faz com que à camada condutora 109A se afaste da primeira e segunda placa 103A, 104A e resulte em uma diminuição da capacitância entre as duas placas 103A, 104A.On the other hand, the negative pressure causes the conductive layer 109A to move away from the first and second plates 103A, 104A and results in a decrease in capacitance between the two plates 103A, 104A.

O circuito de medição 105A está configurado para medir a capacitância entre a primeira e segunda placa 103A, 104A e fornecer um sinal de medição indicativo da capacitância.The measurement circuit 105A is configured to measure capacitance between the first and second plates 103A, 104A and provide a measurement signal indicative of the capacitance.

Isto pode ser obtido por meio de um de muitos métodos conhecidos de medição de capacitância, incluindo a medição da capacitância diferencial envolvendo um ou mais capacitores fixos de referência.This can be accomplished by one of many known capacitance measurement methods, including differential capacitance measurement involving one or more fixed reference capacitors.

Circuitos integrados (CIs), que são projetados para que tais medições de capacitância diferenciais, estão disponíveis comercialmente, sendo um exemplo os Analog Devices AD7754. Algumas dessas aplicações específicas de CIs podem emitir dados digitais indicativos da capacitância medida.Integrated circuits (ICs), which are designed for such differential capacitance measurements, are commercially available, an example being Analog Devices AD7754. Some of these specific IC applications can emit digital data indicative of the measured capacitance.

De forma alternativa, um CI ou uma combinação de elementos discretos analógicos/digitais designados para a medição de capacitância pode emitir um sinal de medição analógico que pode então ser convertido em dados digitais para o uso de um processador por um conversor analógico-digital.Alternatively, an IC or a combination of discrete analog/digital elements designed for capacitance measurement can output an analog measurement signal which can then be converted to digital data for use by a processor by an analog-to-digital converter.

Um processador pode então receber os dados digitais indicativos da capacitância e determinar a pressão do fluido no interior do cassete a partir de uma relação conhecida entre as duas quantidades - uma equação ou uma tabela de pesquisa = que podem ser responsáveis por uma não linearidade na — capacitância versus a resposta da pressão do fluido.A processor can then receive digital data indicative of capacitance and determine the fluid pressure inside the cassette from a known relationship between the two quantities - an equation or a lookup table = that may account for a non-linearity in the — capacitance versus fluid pressure response.

A equação e a tabela de pesquisa podem também contribuir para qualquer pressão DC pré-estabelecida de deslocamento entre a pressão do fluido no interior da câmara de bombeamento 182 e a pressão de fluido no interior da cavidade 179. O resultado é uma medição sem contato precisa e repetitiva das pressões de fluido positivas e negativas no interior do cassete (por exemplo, a câmara de bombeamento 182) sem o pré-carregamento do dispositivo de detecção e polarização relacionada de um ponto de pressão zero.The equation and lookup table can also contribute any pre-set DC pressure displacement between the fluid pressure inside pumping chamber 182 and the fluid pressure inside cavity 179. The result is an accurate non-contact measurement. and repetitive positive and negative fluid pressures within the cassette (e.g., pumping chamber 182) without pre-loading the sensing device and related bias of a zero pressure point.

Embora a discussão acima tenha se centrado na capacitância como a variável da medição detectada, deve ser apreciado por aqueles profissionais com experiência na técnica tendo em vista a presente descrição que várias aplicações alternativas podem ser aplicadas sem se afastar do âmbito da presente descrição.Although the above discussion has focused on capacitance as the detected measurement variable, it should be appreciated by those skilled in the art in view of the present description that various alternative applications can be applied without departing from the scope of the present description.

Por exemplo, a figura 6 é uma vista em corte transversal de um sistema de detecção de pressão sem contato exemplar do tipo ótico 600 que se baseia na intensidade da luz como a variável da medição detectada de acordo com certas aplicações.For example, Figure 6 is a cross-sectional view of an exemplary non-contact pressure detection system of the optical type 600 that relies on light intensity as the detected measurement variable under certain applications.

O sistema de detecção de pressão sem contato do tipo ótico 600 ilustrado da FIG. 6 compartilha de muitos elementos estruturais com o sistema de detecção de pressão sem contato do tipo capacitivo 100 ilustrado da figura 1, e as descrições dos elementos compartilhados não serão repetidas.The optical type 600 non-contact pressure sensing system illustrated in FIG. 6 shares many structural elements with the capacitive-type non-contact pressure sensing system 100 illustrated in Figure 1, and descriptions of shared elements will not be repeated.

Em vez disso, a seguinte descrição se concentra em comparar e contrastar os dois sistemas de detecção de pressão.Instead, the following description focuses on comparing and contrasting the two pressure sensing systems.

No exemplo ilustrado da figura 6, = o sistema de detecção de pressão sem contato do tipo ótico 600 — aplica uma fonte luminosa 103B e um detector de luz 104B como dispositivos de detecção, e um atenuador ótico 109B como o elemento de detecção de medição de variação.In the illustrated example of figure 6, = the optical type non-contact pressure detection system 600 — applies a light source 103B and a light detector 104B as detection devices, and an optical attenuator 109B as the detection element for measuring pressure. variation.

A fonte de luz 103B pode ser um laser ou uma fonte de luz que não é laser tal como Á Petição 870210052505, de 11/06/2021, pág. 24/87 É Í doe E um LED.The 103B light source may be a laser or a non-laser light source such as Petition 870210052505, dated 06/11/2021, p. 24/87 It is an LED.

O detector de luz 104B pode incluir um ou mais elementos fotossensíveis, tais como fotodiodos ou fotorresistores, que são capazes de fornecer uma indicação de uma intensidade de luz recebida na forma de uma mudança na corrente ou na resistência, por exemplo.Light detector 104B may include one or more photosensitive elements, such as photodiodes or photoresistors, which are capable of providing an indication of a received light intensity in the form of a change in current or resistance, for example.

No exemplo ilustrado, o detector de luz 104B inclui uma matriz vertical de elementos fotossensíveis 610 com a finalidade de proporcionar um integrante de ruído médio das intensidades de luz recebida.In the illustrated example, the light detector 104B includes a vertical array of photosensitive elements 610 for the purpose of providing a noise-average integrator of the received light intensities.

No entanto, em aplicações alternativas, o detector de luz 104B contém apenas um elemento fotossensível, e o ruído médio é realizado por meio de medições repetidas.However, in alternative applications, the light detector 104B contains only one photosensitive element, and noise is averaged through repeated measurements.

Tal como acontece com à camada condutora 109A no sistema de detecção de pressão sem contato do tipo capacitivo 100, o atenuador ótico 109B é acoplado ao (por exemplo, conectado a, conectado sobre, fixado a, integrado com) elemento móvel 172 de modo que o atenuador ótico 109B se move em conjunto com Oo elemento móvel 172 conforme as mudanças na pressão do fluido dentro do cassete 102B.As with conductive layer 109A in capacitive-type non-contact pressure sensing system 100, optical attenuator 109B is coupled to (e.g., connected to, connected over, fixed to, integrated with) moving element 172 so that optical attenuator 109B moves in conjunction with movable member 172 as the fluid pressure within cassette 102B changes.

O atenuador ótico 109B pode compreender um material absorvente de forma ótica (por exemplo, um plástico estrutural tal como policarbonato, isoplast, acrílico, e outros materiais semelhantes que podem ser fabricados opacos com a adição de corantes), os quais têm valores de absorvência relativamente elevados.Optical attenuator 109B can comprise an optically absorptive material (e.g., a structural plastic such as polycarbonate, isoplast, acrylic, and the like that can be made opaque with the addition of dyes), which have relatively absorbent values. high.

Em operação, o atenuador ótico — 109B recebe feixes de luz incidente 602 emitidos pela fonte de — luz 103Be transmite feixes de luz atenuada 604. Dependendo das d posições relativas dos dispositivos de detecção e do atenuador ótico 109B, em determinadas pressões, uma porção superior dos feixes de luz incidente 602 não pode mesmo passar através do atenuador ótico 109B. Os feixes de luz atenuada 604 (e, possivelmente, uma porção não atenuada dos feixes de luz incidente 602) são recebidos pelo conjunto vertical de elementos fotossensíveis 610 e fornecem sinais de medição. Um circuito de medição 105B recebe sinais de medição a partir de elementos fotossensíveis individuais e soma os sinais de medição, sejam no domínio analógico ou no domínio digital. De forma alternativa, a soma dos sinais de medição (por exemplo, fotocorrentes) é realizada fisicamente dentro do detector de luz 104B para produzir um sinal somado de medição, e o circuito de medição 105B recebe e processa o sinal somado de medição. Independente da escolha do mecanismo, a soma dos sinais de medição dos múltiplos elementos fotossensíveis 610 fornece um integrante de ruído médio das intensidades de luz recebidas, cada uma das quais que podem ter um componente significativo de ruído relacionado ao ruído térmico intrínseco e ruído relacionado aos fatores externos, como à vibração do atenuador ótico 109B, e, portanto, melhora a precisão e repetibilidade da medição da pressão do fluido.In operation, optical attenuator — 109B receives incident light beams 602 emitted by light source — 103B and transmits attenuated light beams 604. Depending on the relative positions of the sensing devices and optical attenuator 109B, at certain pressures, an upper portion of the incident light beams 602 cannot even pass through the optical attenuator 109B. The attenuated light beams 604 (and possibly an unattenuated portion of the incident light beams 602) are received by the vertical array of photosensitive elements 610 and provide measurement signals. A measurement circuit 105B receives measurement signals from individual photosensitive elements and sums the measurement signals, whether in the analog domain or in the digital domain. Alternatively, the sum of the measurement signals (e.g., photocurrents) is physically carried out within the light detector 104B to produce a summed measurement signal, and the measurement circuit 105B receives and processes the summed measurement signal. Regardless of the choice of mechanism, the sum of the measurement signals from the multiple photosensitive elements 610 provides an average noise integrator of the received light intensities, each of which may have a significant noise component related to intrinsic thermal noise and noise related to external factors, such as vibration of the 109B optical attenuator, and therefore improve the accuracy and repeatability of fluid pressure measurement.

No exemplo ilustrado da figura 6, a espessura do atenuador ótico 109B na direção do percurso da luz (por exemplo, a espessura da direção-x) varia ao longo da direção do movimento do elemento móvel 172 (por exemplo, a — direção z). Por conseguinte, quanto maior for o movimento na — direção z+ do elemento móvel (correspondente a um aumento na pressão do fluido no interior do cassete), maior é a atenuação líquida dos feixes de luz incidente 602 pelo atenuador ótico 109B e, portanto, menores são as intensidades de luz recebidas pelo detector de luz 104B.In the illustrated example of Figure 6, the thickness of the optical attenuator 109B in the direction of light travel (for example, the thickness of the x-direction) varies along the direction of movement of the movable element 172 (for example, a — z direction) . Therefore, the greater the movement in the — z+ direction of the movable element (corresponding to an increase in fluid pressure within the cassette), the greater the net attenuation of the incident light beams 602 by the optical attenuator 109B and therefore smaller are the light intensities received by the light detector 104B.

Inversamente, quanto menor for o movimento na direção z+ do elemento móvel (correspondente a uma diminuição das pressões de fluido no interior do cassete), menor são as atenuações líquidas dos feixes de luz incidente 602 pelo atenuador ótico 109B e, portanto, maiores são as intensidades de luz recebidas pelo detector de luz 104B.Conversely, the smaller the movement in the z+ direction of the movable element (corresponding to a decrease in fluid pressures within the cassette), the smaller the net attenuations of the incident light beams 602 by the optical attenuator 109B and, therefore, the greater the light intensities received by the light detector 104B.

Assim, na disposição ilustrada em particular, a medição da variável detectada - intensidades de luz recebida - tem uma relação negativa ou inversa em relação às pressões de fluido no interior do cassete 102B.Thus, in the particular illustrated arrangement, the measurement of the detected variable - received light intensities - has a negative or inverse relationship to fluid pressures within cassette 102B.

No entanto, deve ser apreciado por aqueles profissionais com experiência na técnica, tendo em vista a presente descrição, que o dispositivo em particular e a relação inversa resultante é fornecida para fins de ilustração apenas, e outras disposições e relações são possíveis de ser realizadas sem se afastar do âmbito do presente pedido de patente de invenção.However, it should be appreciated by those skilled in the art, in light of the present description, that the particular device and the resulting inverse relationship is provided for illustration purposes only, and other arrangements and relationships are possible to be made without departs from the scope of this patent application.

Por exemplo, o atenuador ótico 109B pode ser um trapézio invertido, com o lado mais curto conectado ao elemento móvel 172, no caso em que as intensidades de luz recebida teriam uma relação direta ou linear positiva em relação à pressão do fluido no interior do cassete 102B.For example, the optical attenuator 109B may be an inverted trapezoid, with the shorter side connected to the movable element 172, in which case the received light intensities would have a positive direct or linear relationship to the fluid pressure within the cassette. 102B.

No exemplo ilustrado, a variação de atenuação pelo atenuador ótico 109B ao longo da direção z é obtida por meio do fornecimento de um atenuador ótico tendo um = valor de absorvência uniforme por todo o qual a espessura da — direção-x varia ao longo da direção z.In the illustrated example, the attenuation variation by optical attenuator 109B along the z-direction is obtained by providing an optical attenuator having a = uniform absorbance value throughout which the thickness of the — x-direction varies along the direction. z.

De forma alternativa, a variação de atenuação pode ser obtida por meio do fornecimento de um atenuador ótico com uma espessura uniforme na direção x na qual a absorvência varia ao longo da direção z.Alternatively, attenuation variation can be achieved by providing an optical attenuator with a uniform thickness in the x-direction in which the absorbance varies along the z-direction.

Isto pode ser obtido, por exemplo, por meio da variação da composição do material, das impurezas, ou de um revestimento na direção z de modo que o atenuador ótico é alterado de transparente em uma extremidade para opaco em outra extremidade.This can be achieved, for example, by varying the composition of the material, impurities, or a coating in the z-direction so that the optical attenuator is changed from transparent at one end to opaque at the other end.

É Deve ser ainda apreciado pelos profissionais com experiência na técnica, tendo em conta o presente pedido de patente de invenção, de que o dispositivo de detecção em particular aplicado, isto é, a fonte de luz 103B e o detector de luz 104B alinhados ao longo da direção x para emitir e receber luz por meio do atenuador ótico 109B, é um dos muitos modos que medem de forma ótica o movimento relativo do elemento móvel 172, e outros dispositivos podem ser aplicados sem se afastar do âmbito da presente descrição.It should be further appreciated by those skilled in the art, in view of the present patent application, that the particular detection device applied, i.e., light source 103B and light detector 104B aligned along the x-direction for emitting and receiving light via the optical attenuator 109B, is one of many modes that optically measure the relative motion of the movable element 172, and other devices can be applied without departing from the scope of the present description.

Por exemplo, em um sistema de detecção de pressão sem contato do tipo ótico alternativo, o sensor de pressão se baseia na quantidade de luz refletida a partir de uma superfície refletora acoplada ao elemento móvel 172. Neste sistema, a fonte de luz pode emitir os feixes de luz incidente em um ângulo de incidência (por exemplo, -30º) e o detector de luz recebe os feixes de luz refletida se deslocando em um ângulo refletido (por exemplo, +30º). Dependendo das posições relativas do detector de luz e da superfície refletora, a quantidade de luz recebida pelo detector de luz varia conforme a quantidade máxima que ocorre — no intervalo máximo do sistema de detecção, por exemplo.For example, in an alternative optical type non-contact pressure sensing system, the pressure sensor is based on the amount of light reflected from a reflective surface coupled to the moving element 172. In this system, the light source can emit the beams of light incident at an angle of incidence (eg -30°) and the light detector receives the reflected light beams traveling at a reflected angle (eg +30°). Depending on the relative positions of the light detector and the reflecting surface, the amount of light received by the light detector varies with the maximum amount that occurs — within the maximum range of the detection system, for example.

Esta — variação pode estar correlacionada com a pressão do fluido no interior do cassete.This variation can be correlated with the pressure of the fluid inside the cassette.

Em várias aplicações óticas, o elemento de controle da luz (por exemplo, um atenuador de luz ou uma superfície refletora) é acoplado a um elemento móvel que é parte de um cassete descartável.In many optical applications, the light control element (eg, a light attenuator or a reflecting surface) is coupled to a movable element that is part of a disposable cassette.

A figura 7 é um corte transversal de um sistema de detecção de pressão sem contato exemplar do tipo magnético 700 que se baseia em campo magnético como a variável da medição detectada, de acordo com certas aplicações. Tal como acontece com o sistema de detecção de pressão sem contato do tipo ótico 600 da FIG. 6, o sistema de detecção de pressão sem contato do tipo magnético 700 ilustrado compartilha muitos elementos estruturais com o sistema de detecção de pressão sem contato do tipo capacitivo 100 ilustrado da figura 1, e as descrições dos elementos compartilhados não serão repetidas.Figure 7 is a cross-section of an exemplary non-contact pressure sensing system of the magnetic type 700 that relies on magnetic field as the detected measurement variable, in accordance with certain applications. As with the optical type 600 non-contact pressure sensing system of FIG. 6, the illustrated magnetic-type non-contact pressure sensing system 700 shares many structural elements with the capacitive-type non-contact pressure sensing system 100 illustrated in Fig. 1, and descriptions of the shared elements will not be repeated.

No exemplo ilustrado da figura 7, o sistema de detecção de pressão sem contato exemplar do tipo magnético 70 [sic] aplica um sensor de campo magnético 104C como o dispositivo de detecção, e um ímã 109C como o elemento de detecção de medição de variação. O sensor de campo magnético 10C pode ser qualquer dispositivo que seja capaz de fornecer uma indicação de um campo magnético, exemplos não limitativos os quais incluem um sensor de efeito Hall, um sensor de magnetorresistência (MR) (por exemplo, um sensor GMR), e um magnetômetro de FluxGate. O ímã 109C pode ser qualquer ímã permanente que compreende quaisquer materiais magnetizáveis, incluindo, mas não limitados a, ferro, níquel, cobalto, alguns = metais de terra raros, e algumas das suas ligas (por exemplo, — Alnico). O sensor de campo magnético 104C (por exemplo, um sensor de efeito Hall) está disposto sobre o substrato PC 140 e posicionado diretamente por cima do ímã 109C para medir principalmente o componente z do campo magnético gerado pelo ímãIn the illustrated example of Figure 7, the exemplary magnetic-type non-contact pressure sensing system 70 [sic] applies a magnetic field sensor 104C as the sensing device, and a magnet 109C as the variation measurement sensing element. The magnetic field sensor 10C can be any device that is capable of providing an indication of a magnetic field, non-limiting examples which include a Hall effect sensor, a magnetoresistance (MR) sensor (eg a GMR sensor), and a FluxGate magnetometer. The 109C magnet can be any permanent magnet comprising any magnetizable materials, including, but not limited to, iron, nickel, cobalt, some = rare earth metals, and some of their alloys (eg — Alnico). Magnetic field sensor 104C (eg a Hall effect sensor) is disposed on substrate PC 140 and positioned directly above magnet 109C to mainly measure the z component of the magnetic field generated by the magnet.

109C.109C.

Em operação, um campo magnético 702 é emanado a partir dos ímãs 109C e preenche a região circundante, como mostrado na figura 7. O sensor de campo magnético 104C detecta um campo magnético local 704 e fornece um sinal de medição indicativo do local do campo magnético 704. O sinal de medição é medido e processado por um circuito de medição 105C também fornecido sobre o substrato PC 140. Em certas aplicações, a função de detecção magnética do sensor de campo magnético 104C e a função de medição/processamento do circuito de medição 105C são combinadas num único CI de sensor/medição magnético.In operation, a magnetic field 702 emanates from magnets 109C and fills the surrounding region, as shown in Figure 7. Magnetic field sensor 104C detects a local magnetic field 704 and provides a measurement signal indicative of the location of the magnetic field. 704. The measurement signal is measured and processed by a 105C measurement circuit also provided on the PC 140 substrate. In certain applications, the magnetic detection function of the 104C magnetic field sensor and the measurement/processing function of the measurement circuit 105C are combined into a single magnetic sensor/measurement IC.

A força do componente z do campo magnético 702 de uma barra magnética (ímã) ao longo do eixo cai inversamente com o quadrado da distância do imã.The strength of the z component of the magnetic field 702 of a magnetic bar (magnet) along the axis falls inversely with the square of the magnet's distance.

Por conseguinte, o componente z do campo magnético local 704 detectado pelo sensor de campo magnético 104C varia de acordo com o movimento do elemento móvel 172. Quanto maior for o movimento na direção z+ do elemento móvel 172 (correspondente a um aumento na pressão do fluido no interior do cassete), menor é a distância entre o ímã 109C e os sensores do campo magnético 104C e, portanto, maior é a força do componente z- do campo magnético local 704 detectado pelo sensor de campo magnético — 104C.Therefore, the z component of the local magnetic field 704 detected by the magnetic field sensor 104C varies according to the movement of the movable element 172. The greater the movement in the z+ direction of the movable element 172 (corresponding to an increase in fluid pressure inside the cassette), the smaller the distance between the magnet 109C and the magnetic field sensors 104C, and therefore the greater the strength of the z- component of the local magnetic field 704 detected by the magnetic field sensor — 104C.

Inversamente, quanto menor for o movimento na direção z+ — do elemento móvel 172 (correspondente a uma diminuição na pressão do fluido no interior do cassete), maior é a distância entre o ímã 109C e o sensor do campo magnético 104C e, portanto, menor é a força do componente z do campo magnético local 704 detectado pelos sensores do campo magnético 104C. Por conseguinte, com a disposição ilustrada em particular, a variável de medição detectada - força do campo magnético local 104C - tem uma relação direta e positiva em relação às pressões de fluido no interior do cassete 102B. No entanto, deve ser apreciado por aqueles profissionais com experiência na técnica, tendo em vista a presente descrição, que diversos outros dispositivos e relações são possíveis de ser realizados sem se afastar do âmbito da presente descrição. Por exemplo, em aplicações alternativas, a barra magnética 109C pode ser disposta horizontalmente (por exemplo, tendo o seu eixo ao longo da direção x) sobre o elemento móvel 172 em vez de ser disposta verticalmente, como mostrado. Em tais aplicações alternativas, os sensores de campo magnético 104C podem ser configurados para medir a força do componente x do campo magnético local 704. A figura 8 é um fluxograma que ilustra um processo exemplar para realizar uma medição de pressão de fluido sem contato dentro de um cassete de acordo com certas aplicações. O processo 800 começa em um estado 810, no qual são fornecidas uma ou mais aplicações de detecção acopladas à bomba. Dentre os exemplos de um ou mais aplicações de detecção discutidas acima estão a primeira e segunda placa 103A, 104A (figura 1), a fonte luminosa e o detector de luz 103B, 104B (FIG. = 6), e Oo sensor de campo magnético 104C (figura 7). Tais — dispositivos de detecção são fixados no interior do elemento de armação 130 e mantidos estacionários em relação à base de detecção 101A, B, C e ao corpo da bomba 110 durante o funcionamento da bomba. A bomba pode ser qualquer bomba de Petição 870210052505, de 11/06/2021, pág. 31/87Conversely, the smaller the movement in the z+ direction — of the movable element 172 (corresponding to a decrease in fluid pressure within the cassette), the greater the distance between magnet 109C and magnetic field sensor 104C and therefore the smaller is the strength of the z component of the local magnetic field 704 detected by magnetic field sensors 104C. Therefore, with the particular illustrated arrangement, the detected measurement variable - local magnetic field strength 104C - has a direct and positive relationship to fluid pressures within cassette 102B. However, it should be appreciated by those professionals with experience in the art, in view of the present description, that several other devices and relationships are possible to be performed without departing from the scope of this description. For example, in alternative applications, magnetic bar 109C may be disposed horizontally (e.g., having its axis along the x-direction) on movable member 172 rather than being disposed vertically, as shown. In such alternative applications, magnetic field sensors 104C can be configured to measure the strength of the x component of local magnetic field 704. Figure 8 is a flowchart illustrating an exemplary process for performing a non-contact fluid pressure measurement within a cassette according to certain applications. Process 800 starts in a state 810, in which one or more detection applications coupled to the pump are provided. Among the examples of one or more detection applications discussed above are the first and second plates 103A, 104A (Figure 1), the light source and light detector 103B, 104B (FIG. = 6), and the magnetic field sensor 104C (figure 7). Such sensing devices are affixed to the interior of frame member 130 and held stationary with respect to sensing base 101A, B, C and pump body 110 during pump operation. The bomb can be any bomb of Petition 870210052505, from 11/06/2021, p. 31/87

À alimentação de fluido configurada para aceitar cassetes, incluindo bombas de infusão IV para a liberação de medicamentos e nutrientes líquidos para os pacientes.Fluid supply configured to accept cassettes, including IV infusion pumps to deliver medications and liquid nutrients to patients.

O processo 800 prossegue para um estado 820, no qual é fornecido um elemento móvel acoplado a um cassete.Process 800 proceeds to a state 820 in which a movable element coupled to a cassette is provided.

Os cassetes podem ser permanentes, semipermanentes ou descartáveis.Cassettes can be permanent, semi-permanent or disposable.

Em certas aplicações, o cassete é um cassete IV descartável.In certain applications, the cassette is a disposable IV cassette.

O elemento móvel é configurado para mover em direção a ou para longe do dispositivo de detecção (por exemplo, nasdireções z+/-, vide figuras 1, 6 e 7), dependendo se a pressão do fluido for aumentar ou diminuir.The movable element is configured to move towards or away from the sensing device (eg in z+/- directions, see figures 1, 6 and 7), depending on whether the fluid pressure is to increase or decrease.

O elemento móvel também é configurado para se afastar do dispositivo de detecção do seu ponto quiescente de pressão zero.The movable element is also configured to move away from the sensing device from its quiescent zero pressure point.

Em algumas aplicações, o elemento móvel é um disco não flexível que não se flexiona ou deforma quando sujeito a uma pressão de fluido diferente de zero.In some applications, the movable element is a non-flexible disk that does not flex or deform when subjected to non-zero fluid pressure.

O disco pode ser parte de uma estrutura de diafragma, que também inclui uma porção deformável acoplada ao disco em seu perímetro.The disc may be part of a diaphragm structure, which also includes a deformable portion attached to the disc at its perimeter.

Um exemplo de tal estrutura de diafragma é descrito em detalhe acima, com respeito à figura 5. Um elemento sensor de medição de variação é acoplado para mover-se com o elemento móvel, em resposta às alterações na pressão do fluido no interior do cassete.An example of such a diaphragm structure is described in detail above, with reference to Figure 5. A variation measurement sensing element is coupled to move with the movable element in response to changes in fluid pressure within the cassette.

A escolha particular do elemento sensor de medição de variação depende da escolha do variável da medição detectada. — Dentre os exemplos do elemento sensor de medição de variação — estão (variável de medição detectada entre parênteses): a camada condutora 109A (capacitância), oO atenuador ótico 109B (intensidades de luz transmitidas), uma camada refletora (intensidades de luz refletidas), e o ímã 109C (força de campo magnético local).The particular choice of variation measurement sensing element depends on the choice of the detected measurement variable. — Examples of the variation measurement sensor element — are (measurement variable detected in parentheses): the conductive layer 109A (capacitance), the optical attenuator 109B (transmitted light intensities), a reflective layer (reflected light intensities) , and the 109C magnet (local magnetic field strength).

O processo 800 prossegue para um estado 830, no qual um sinal de medição indicativo da variável da medição detectada é gerado pelo(s) dispositivo(s) de medição e recebidoe processado por um circuito de medição conectado de forma elétrica ao(s) dispositivo(s) de detecção. O processo 800 prossegue para um estado 840, no qual a pressão do fluido no interior do cassete é determinada com base no sinal de medição. Em certas aplicações, a pressão do fluido é determinada por um processador ou um computador configurado (por exemplo, programado) para receber dados digitais indicativos da variável da medição detectada (por exemplo, a capacitância, a intensidade da luz, a força do campo magnético local) seja diretamente a partir do(s) dispositivo(s) de detecção ou do circuito de medição ou a partir de um conversor analógico-digital que recebe um sinal de medição analógico. O processador pode determinar a pressão do fluido no interior do cassete por meio da utilização de uma equação ou uma tabela de pesquisa que é responsável por uma não linearidade na variável da medição detectada versus a resposta da pressão do fluido. A equação e a tabela de pesquisa também podem contribuir para qualquer variação de DC entre a pressão do fluido na câmara de bombeamento e da pressão do fluido na cavidade. > De acordo com certas aplicações, bum certos aspectos de medições de pressão de fluido no interior do cassete aqui descritos são realizados por um sistema de computador 900, em resposta a um processador 904 que executa uma ou mais sequências de uma ou mais instruções contidas na memóriaProcess 800 proceeds to a state 830, in which a measurement signal indicative of the detected measurement variable is generated by the measurement device(s) and received and processed by a measurement circuit electrically connected to the device(s). (s) detection. Process 800 proceeds to a state 840, in which the pressure of the fluid within the cassette is determined based on the measurement signal. In certain applications, fluid pressure is determined by a processor or computer configured (eg programmed) to receive digital data indicative of the detected measurement variable (eg capacitance, light intensity, magnetic field strength location) either directly from the sensing device(s) or the measuring circuit or from an analog-to-digital converter that receives an analog measuring signal. The processor can determine the fluid pressure within the cassette through the use of an equation or lookup table that accounts for a non-linearity in the detected measurement variable versus the fluid pressure response. The equation and lookup table can also contribute to any DC variation between the fluid pressure in the pumping chamber and the fluid pressure in the cavity. In certain applications, certain aspects of fluid pressure measurements within the cassette described herein are performed by a computer system 900 in response to a processor 904 that executes one or more sequences of one or more instructions contained in the memory

906. Por exemplo, o processador 904 pode determinar a pressão do fluido no interior do cassete a partir de dados digitais indicativos da variável da medição detectada por meio da execução de instruções que envolvem uma equação ou uma tabêla depesquisa que é responsável por uma não linearidade na variável da medição detectada versus a resposta da pressão do fluido.906. For example, processor 904 can determine fluid pressure within the cassette from digital data indicative of the detected measurement variable by executing instructions involving an equation or a search table that is responsible for a non-linearity in the detected measurement variable versus the fluid pressure response.

O processador 904 pode ser um microprocessador, um microcontrolador e um processador de sinal digital (DSP) [digital signal processor) capaz de executar instruções do computador.Processor 904 may be a microprocessor, a microcontroller, and a digital signal processor (DSP) capable of executing computer instructions.

Tais instruções podem ser lidas na memória 906 a partir de outro meio legível por máquina, tais como dispositivo de armazenamento de dados 910. A execução das sequências de instruções contidas na memória principal 906 faz com que o processador 904 execute as etapas do processo descritas neste documento.Such instructions can be read into memory 906 from other machine-readable medium, such as data storage device 910. Executing the instruction sequences contained in main memory 906 causes processor 904 to perform the process steps described herein. document.

Um ou mais processadores em um dispositivo de multiprocessamento podem também ser aplicados para executar as sequências de instruções contidas na memória 906. Em aplicações alternativas, pode ser utilizado um circuito físico no lugar de, ou em combinação com, as instruções de software para implementar várias aplicações.One or more processors in a multiprocessing device may also be applied to execute the instruction sequences contained in memory 906. In alternative applications, a physical circuit may be used in place of, or in combination with, software instructions to implement various applications.

Assim, as aplicações não estão limitadas a nenhuma combinação específica de circuitos de hardware e software.Thus, applications are not limited to any specific combination of hardware and software circuits.

O termo “meio legível por = máquina” tal como aqui utilizado refere-se a qualquer meio que — participa do fornecimento de instruções para o processador 904 para a execução ou armazenamento dos resultados ou dos parâmetros (como por exemplo, variáveis ou constantes) para computações tais como para a determinação da pressão do fluido Petição 870210052505, de 11/06/2021, pág. 34/87 ASSADA A A DADA mm no interior do cassete com base em uma variável da medição detectada. Tal meio pode tomar muitas formas, incluindo, mas não limitado a, meios de comunicação não voláteis, meios voláteis e meios de transmissão. Os meios não voláteis incluem, por exemplo, os discos óticos ou magnéticos, tais como dispositivo de armazenamento de dados 910. Os meios voláteis incluem a memória dinâmica, como a memória 906. Os meios de transmissão incluem cabos coaxiais, fios de cobre e fibra ótica, incluindo os fios que compõem o barramento 902. Os meios de transmissão também podem assumir a forma de ondas acústicas ou de luz, tais como aquelas geradas durante a frequência de rádio e as de comunicações de dados de infravermelhos. As formas mais comuns de meios legíveis por máquina incluem, por exemplo, um disquete, um disco flexível, um disco rígido, uma fita magnética, qualquer outro meio magnético, um CD-ROM, um DVD, qualquer outro meio ótico, cartões perfurados, uma fita de papel, qualquer outro meio físico com padrões de orifícios, uma RAM, uma PROM, uma EPROM, uma EPROM FLASH, qualquer outro chip ou cartucho de memória, uma onda portadora, ou qualquer outro meio a partir do qual um computador possa realizar uma leitura.The term "machine-readable medium" as used herein refers to any medium that — participates in providing instructions to the 904 processor for executing or storing results or parameters (such as variables or constants) to computations such as for the determination of fluid pressure Petition 870210052505, dated 06/11/2021, p. 34/87 ROASTED GIVEN mm inside the cassette based on a detected measurement variable. Such medium can take many forms, including, but not limited to, non-volatile media, volatile media, and transmission media. Non-volatile media include, for example, optical or magnetic disks such as data storage device 910. Volatile media include dynamic memory, such as memory 906. Transmission media include coaxial cables, copper wire and fiber optical, including the wires making up the bus 902. The transmission media may also take the form of acoustic or light waves, such as those generated during radio frequency and those of infrared data communications. Common forms of machine-readable media include, for example, a floppy disk, floppy disk, hard disk, magnetic tape, any other magnetic media, a CD-ROM, DVD, any other optical media, punched cards, a paper tape, any other physical medium with hole patterns, a RAM, a PROM, an EPROM, an EPROM FLASH, any other memory chip or cartridge, a carrier wave, or any other medium from which a computer can take a reading.

Em algumas aplicações, após o processador 904 determinar, por meio de programação, a pressão do fluido no interior do cassete, os valores de pressão podem == ser armazenados no meio legível por máquina (não mostrado) ou — transmitido a outro programa ou uma sub-rotina que é executada no mesmo processador ou em um processador diferente para obter um processamento adicional. Por exemplo, a pressão do fluido no cassete pode ser utilizada por outro programa ou sub-rotina para controlar a taxa de fluxo do medicamento em uma bomba de infusão IV ou para a detecção de uma oclusão ou um recipiente de alimentação vazio.In some applications, after the 904 processor programmatically determines the fluid pressure within the cassette, the pressure values may == be stored on machine readable medium (not shown) or — transmitted to another program or a subroutine that runs on the same processor or a different processor for additional processing. For example, the fluid pressure in the cassette can be used by another program or subroutine to control the flow rate of medication in an IV infusion pump or to detect an occlusion or an empty feeding container.

A descrição anterior é fornecida para permitir que qualquer profissional com experiência na técnica possa praticar as várias aplicações aqui descritas. Enquanto as aplicações precedentes têm sido particularmente descritas com referência às várias figuras e aplicações, deve ser entendido que estas servem apenas para fins ilustrativos e não devem ser tomadas como limitativas do âmbito do presente pedido de patente de invenção.The foregoing description is provided to enable any person skilled in the art to practice the various applications described herein. While the foregoing applications have been particularly described with reference to the various figures and applications, it is to be understood that these are for illustrative purposes only and should not be taken as limiting the scope of the present patent application.

Pode haver muitas outras maneiras de implementar o presente pedido de patente de invenção sem se afastar do âmbito da presente descrição. Por exemplo, certas aplicações aqui descritas podem ser implementadas como sistemas de medição “diferenciais” nos quais existe um segundo canal de detecção ou elementos que “visualizam”“ apenas o movimento da porção fixa do item descartável. Tais sistemas diferenciais de medição permitem a subtração do movimento do item descartável que pode ser causado pelo mecanismo de bombeamento a partir do movimento associado à pressão do alvo. O sistema de detecção de pressão ótico descrito acima com respeito à FIG. 6 pode usar uma matriz de fotossensores em um — acondicionamento linear. Alguns dos fotossensores podem ser — dispostos para detectar o movimento da “estrutura” descartável.There can be many other ways to implement the present patent application without departing from the scope of the present description. For example, certain applications described here can be implemented as "differential" measurement systems in which there is a second detection channel or elements that "visualize"" only the movement of the fixed portion of the disposable item. Such differential measurement systems allow the subtraction of movement of the disposable item that may be caused by the pumping mechanism from movement associated with target pressure. The optical pressure sensing system described above with respect to FIG. 6 can use an array of photosensors in one — linear packaging. Some of the photosensors can be — arranged to detect the movement of the disposable “frame”.

Diversas funções e elementos aqui descritos podem ser separados de forma diferente daqueles mostrados sem se afastar da essência e do âmbito do presente pedido de patente de invenção. Várias modificações a estas aplicações ficarão prontamente aparentes para aqueles profissionais com experiência na técnica, e os princípios genéricos aqui definidos poderão ser aplicados a outras aplicações. Assim, muitas mudanças e modificações podem ser feitas com o presente pedido de patente de invenção, por um profissional com experiência na técnica em questão, sem se afastar da essência e do âmbito do presente pedido de patente de invenção.Several functions and elements described herein can be separated differently from those shown without departing from the essence and scope of the present patent application. Various modifications to these applications will be readily apparent to those skilled in the art, and the generic principles defined herein may be applied to other applications. Thus, many changes and modifications can be made with the present patent application, by a professional with experience in the art in question, without departing from the essence and scope of the present patent application.

Uma referência a um elemento no singular não pretende significar “um e somente um”, exceto quando indicado, mas sim “um ou mais”. O termo “alguns” se refere a um ou mais. Os títulos e subtítulos sublinhados e/ou em itálico são utilizados apenas por conveniência, não limitam o presente pedido de patente de invenção, e não são referidos em ligação com a interpretação da descrição do presente pedido de patente de invenção. Todos os equivalentes estruturais e funcionais aos elementos das várias aplicações do presente pedido de patente de invenção descritas ao longo deste pedido de patente de invenção, que são conhecidos ou mais tarde virão a ser conhecidos pelos profissionais com experiência na técnica, são aqui expressamente incorporados por referência e destinam-se a ser abrangidos pelo presente pedido de patente de invenção. Além — disso, nada que foi aqui divulgado se destina a ser dedicado ao — público independentemente do fato de tal pedido de patente de invenção estar explicitamente recitado na descrição acima.A reference to an element in the singular is not intended to mean "one and only one", except where indicated, but rather "one or more". The term “some” refers to one or more. Titles and subtitles underlined and/or in italics are used for convenience only, do not limit the present application, and are not referred to in connection with the interpretation of the description of the present application. All structural and functional equivalents to the elements of the various applications of the present patent application described throughout this patent application, which are known or later will become known to those skilled in the art, are expressly incorporated herein by reference and are intended to be covered by this patent application. Furthermore — further, nothing disclosed herein is intended to be dedicated to — the public irrespective of the fact that such a patent application is explicitly recited in the above description.

Todos os elementos, partes e etapas aqui descritos estão preferivelmente incluídos. Deve ser entendido que qualquer um destes elementos, partes e as etapas podem ser substituídos por outros elementos, peças e etapas ou eliminados como será óbvio para os profissionais com experiência na técnica. ' De modo geral, este documento divulga sistemas e métodos de medição de pressão de fluido em um conjunto IV descartável conectado a uma bomba de alimentação de fluido. É fornecido pelo menos um dispositivo de detecção acoplado à bomba de alimentação de fluido. É fornecida uma câmara que tem um elemento móvel, o elemento móvel é configurado para se mover em resposta às alterações na pressão do fluido dentro do conjunto IV descartável e, assim, provocar uma mudança de uma variável da medição detectada associada com o dispositivo de detecção sem fazer contato com o dispositivo de detecção. É gerado um sinal de medição indicativo da variável da medição detectada. A pressão do fluido dentro do conjunto IV descartável é determinada com base no sinal de medição.All elements, parts and steps described herein are preferably included. It should be understood that any of these elements, parts and steps can be replaced by other elements, parts and steps or eliminated as will be obvious to professionals with experience in the art. In general, this document discloses fluid pressure measurement systems and methods in a disposable IV set connected to a fluid feed pump. At least one detection device coupled to the fluid supply pump is provided. A chamber is provided which has a movable element, the movable element is configured to move in response to changes in fluid pressure within the disposable IV set and thereby cause a change in a detected measurement variable associated with the sensing device. without making contact with the detection device. A measurement signal indicative of the detected measurement variable is generated. The fluid pressure within the disposable IV set is determined based on the measurement signal.

CONCEITOS Este documento divulgou pelo menos os seguintes conceitos: Conceito 1. Um sistema de detecção de pressão sem contato para medir as pressões de fluido positiva ou negativa dentro de uma passagem de fluido isolada, utilizando uma câmara = incorporada no interior da passagem do fluido isolada e — conectada a uma bomba de alimentação de fluido, sendo que o sistema compreende: uma base de detecção acoplada a uma bomba, e que tem, pelo menos, um dispositivo de detecção que é estacionário em relação à base do sensor, e sendo que o dispositivo de detecção é configurado para gerar um sinal de medição indicativo de uma variável da medição detectada; um circuito de medição conectado de forma elétrica ao dispositivo de detecção para receber o sinal de medição; uma câmara Ou suporte configurado para acoplar a base do sensor, sendo que a câmara inclui: uma entrada de fluido e uma saída de fluido, e um elemento móvel configurado para se mover com as mudanças na pressão do fluido dentro da câmara e assim causar uma alteração na variável da medição detectada sem fazer contato com o dispositivo de detecção, sendo que a quantidade de movimento do elemento móvel está relacionada com a quantidade de mudança na pressão do fluido.CONCEPTS This document has disclosed at least the following concepts: Concept 1. A non-contact pressure sensing system for measuring positive or negative fluid pressures within an insulated fluid passage using a chamber = incorporated within the insulated fluid passage and — connected to a fluid supply pump, the system comprising: a sensing base coupled to a pump, and having at least one sensing device that is stationary with respect to the sensor base, and wherein the detection device is configured to generate a measurement signal indicative of a detected measurement variable; a measurement circuit electrically connected to the detection device to receive the measurement signal; a chamber or bracket configured to couple the sensor base, the chamber including: a fluid inlet and a fluid outlet, and a movable element configured to move with changes in fluid pressure within the chamber and thereby cause a change in measurement variable detected without making contact with the sensing device, the amount of movement of the moving element being related to the amount of change in fluid pressure.

Conceito 2. O sistema do Conceito 1, caracterizado pelo fato de que o elemento móvel não é flexível quando sujeito a uma pressão de fluido diferente de zero.Concept 2. The system of Concept 1, characterized by the fact that the movable element is not flexible when subjected to a non-zero fluid pressure.

Conceito 3. O sistema do Conceito 1, caracterizado pelo fato de que a bomba de alimentação de fluido é uma bomba de infusão intravenosa (IV). Conceito 4. O sistema do Conceito 1, caracterizado pelo fato de que a câmara é um invólucro que é configurado para receber um fluido IV para medir a pressão do fluido IV.Concept 3. The Concept 1 system, characterized in that the fluid supply pump is an intravenous (IV) infusion pump. Concept 4. The Concept 1 system, characterized in that the chamber is a housing that is configured to receive an IV fluid to measure the pressure of the IV fluid.

Conceito 5. O sistema do Conceito 1, caracterizado pelo fato de que a câmara é um cassete configurado para conter um fluido — IV, que é distribuído a um paciente. — Conceito 6. O sistema do Conceito 5, caracterizado pelo fato de que o cassete é um cassete IV descartável.Concept 5. The Concept 1 system, characterized by the fact that the chamber is a cassette configured to contain a fluid — IV, which is delivered to a patient. — Concept 6. The Concept 5 system, characterized in that the cassette is a disposable IV cassette.

Conceito 7, O sistema do Conceito 1, caracterizado pelo fato de que o elemento móvel se move na direção do dispositivo de detecção quando a pressão de fluido aumenta, e para longe do dispositivo de detecção quando a pressão de fluido diminui. Conceito 8. O sistema do Conceito 1, caracterizado pelo fato de que o elemento móvel é configurado para ser suscetível a ambas as pressões positivas e negativas de fluido no interior do cassete sem ser pré-carregado.Concept 7, The system of Concept 1, characterized in that the movable element moves towards the sensing device when the fluid pressure increases, and away from the sensing device when the fluid pressure decreases. Concept 8. The Concept 1 system, characterized by the fact that the movable element is configured to be susceptible to both positive and negative pressures of fluid within the cassette without being pre-charged.

Conceito 9. O sistema do Conceito 5, caracterizado pelo fato de que a base de detecção está conectada à bomba por meio de pelo menos uma mola para fazer com que a base de detecção exerça uma força contra o cassete quando o cassete estiver conectado à base. Conceito 10. O sistema do Conceito 1 que compreende ainda um elemento de detecção de medição de variação acoplado ao elemento móvel e configurado para causar a mudança na variável da medição detectada.Concept 9. The Concept 5 system, characterized in that the detection base is connected to the pump by means of at least one spring to cause the detection base to exert a force against the cassette when the cassette is connected to the base . Concept 10. The system of Concept 1 further comprising a variation measurement detection element coupled to the movable element and configured to cause the detected measurement variable to change.

Conceito 11. O sistema do Conceito 10, caracterizado pelo fato de que: o dispositivo de detecção compreende uma primeira placa e uma segunda placa acoplada à base do sensor; o elemento de detecção de medição de variação compreende uma camada condutora, e a variável da medição detectada que compreende uma capacitância entre a primeira e segunda placa.Concept 11. The Concept 10 system, characterized in that: the detection device comprises a first plate and a second plate coupled to the sensor base; the variation measurement detecting element comprises a conductive layer, and the detected measurement variable comprises a capacitance between the first and second plate.

Conceito 12. O sistema do Conceito 8 que compreende ainda um substrato de circuito impresso, caracterizado pelo fato de que a primeira e segunda placa e o circuito de medição estão =— dispostos sobre o substrato de circuito impresso. — Conceito 13. O sistema do Conceito 10, caracterizado pelo fato de que: o dispositivo de detecção que compreende uma fonte de luz e um detector de luz acoplado à base do sensor; o elemento de detecção de medição de variação que compreende um atenuador ótico; e a variável da medição detectada que compreende uma intensidade de luz recebida no detector de luz.Concept 12. The system of Concept 8 further comprising a printed circuit substrate, characterized in that the first and second boards and the measuring circuit are =--disposed on the printed circuit substrate. — Concept 13. The Concept 10 system, characterized by the fact that: the detection device comprising a light source and a light detector coupled to the sensor base; the variation measurement detection element comprising an optical attenuator; and the variable of the detected measurement which comprises an intensity of light received at the light detector.

Conceito 14, O sistema do Conceito 13, sendo que o atenuador ótico com uma espessura em uma direção do percurso da luz, caracterizado pelo fato de que a espessura varia ao longo de uma direção do movimento do atenuador ótico.Concept 14, The Concept 13 system, the optical attenuator having a thickness in one direction of light travel, characterized by the fact that the thickness varies along one direction of motion of the optical attenuator.

Conceito 15. O sistema do Conceito 10, caracterizado pelo fato de que: o dispositivo de detecção compreende um sensor de campo magnético acoplado à base do sensor; o elemento de detecção demedição de variação compreende um ímã, e a variável da medição detectada compreende uma força de um campo magnético no sensor de campo magnético.Concept 15. The Concept 10 system, characterized in that: the detection device comprises a magnetic field sensor coupled to the sensor base; the variation measuring detecting element comprises a magnet, and the detected measuring variable comprises a strength of a magnetic field on the magnetic field sensor.

Conceito 16. O sistema do Conceito 15, caracterizado pelo fato de que o sensor de campo magnético é um sensor de efeito Hall, um sensor magnetorresistivo, ou um magnetômetro com fluxgate.Concept 16. The Concept 15 system, characterized in that the magnetic field sensor is a Hall-effect sensor, a magnetoresistive sensor, or a fluxgate magnetometer.

Conceito 17. Um cassete configurado para acoplar a uma bomba de alimentação de fluido, sendo que o cassete compreende: uma câmara de bombeamento tendo uma entrada de fluido e uma saída de fluido e configurada para receber um fluido a partir de uma unidade de armazenamento de fluido por meio da entrada de fluido, e uma estrutura de diafragma acoplada à câmara de bombeamento, sendo que a estrutura do diafragma compreende um elemento móvel > configurado para se mover com alterações na pressão do fluido — no interior da câmara de bombeamento e assim causar uma mudança de uma variável da medição detectada, detectada por, pelo menos, um dispositivo de detecção acoplado à bomba de alimentação de fluido sem fazer contato com o dispositivo de detecção, a quantidade de movimento do elemento móvel sendo relacionada com a quantidade de mudança na pressão do fluido.Concept 17. A cassette configured to couple to a fluid supply pump, the cassette comprising: a pumping chamber having a fluid inlet and a fluid outlet and configured to receive a fluid from a fluid storage unit. fluid through the fluid inlet, and a diaphragm structure coupled to the pumping chamber, the diaphragm structure comprising a movable element > configured to move with changes in fluid pressure — within the pumping chamber and thereby cause a change of a detected measurement variable detected by at least one sensing device coupled to the fluid supply pump without making contact with the sensing device, the amount of movement of the moving element being related to the amount of change in the fluid pressure.

Conceito 18. O cassete do Conceito 17, sendo que a estrutura do diafragma compreende um elemento deformável conectado ao perímetro do elemento móvel e configurado para deformar em resposta às mudanças na pressão do fluido dentro da câmara de bombeamento.Concept 18. The cassette of Concept 17, the diaphragm structure comprising a deformable element connected to the perimeter of the movable element and configured to deform in response to changes in fluid pressure within the pumping chamber.

Conceito 19. O cassete do Conceito 18, caracterizado pelo fato de que o elemento deformável tem uma seção transversal em forma sigmoide.Concept 19. The cassette of Concept 18, characterized in that the deformable element has a sigmoid-shaped cross section.

Conceito 20. O cassete do Conceito 18, caracterizado pelo fato de que o elemento móvel não é flexível quando sujeito a uma pressão de fluido diferente de zero.Concept 20. The cassette of Concept 18, characterized in that the movable element is not flexible when subjected to a non-zero fluid pressure.

Conceito 21. O cassete do Conceito 18, caracterizado pelo fato de que o elemento móvel e o elemento deformável compreendem um mesmo material e são formados em um único molde.Concept 21. The cassette of Concept 18, characterized in that the movable element and the deformable element comprise the same material and are formed in a single mold.

Conceito 22. O cassete do Conceito 21, caracterizado pelo fato de que o mesmo material inclui um policarbonato.Concept 22. The Concept 21 cassette, characterized by the fact that the same material includes a polycarbonate.

Conceito 23. O cassete do Conceito 18, caracterizado pelo fatode que o elemento móvel e o elemento deformável compreendem materiais diferentes e são comoldados em conjunto.Concept 23. The cassette of Concept 18, characterized in that the movable element and the deformable element comprise different materials and are molded together.

Conceito 24. O cassete do Conceito 23, caracterizado pelo fato de que o elemento deformável compreende um elastômero — termoplástico. — Conceito 25. O cassete do Conceito 18, caracterizado pelo fato de que a estrutura do diafragma compreende uma cavidade disposta entre a câmara de bombeamento e o elemento móvel, estando a cavidade em comunicação fluídica com o fluido no interior da câmara de bombeamento.Concept 24. The cassette of Concept 23, characterized by the fact that the deformable element comprises an elastomer — thermoplastic. — Concept 25. The cassette of Concept 18, characterized in that the diaphragm structure comprises a cavity disposed between the pumping chamber and the movable element, the cavity being in fluid communication with the fluid inside the pumping chamber.

Conceito 26. O cassete do Conceito 17 que compreende ainda um elemento sensor de medição de variação acoplado ao elemento móvel, caracterizado pelo fato de que o elemento sensor de medição de variação compreende uma camada condutora, e a variável da medição detectada que compreende uma capacitância entre duas placas.Concept 26. The cassette of Concept 17 further comprising a variation measurement sensor element coupled to the moving element, characterized in that the variation measurement sensor element comprises a conductive layer, and the detected measurement variable comprises a capacitance between two plates.

Conceito 27. O cassete do Conceito 17 que compreende ainda um elemento sensor de medição de variação acoplado ao elemento móvel, caracterizado pelo fato de que o elemento sensor de medição de variação compreende um atenuador ótico, e a variável da medição detectada compreende uma intensidade de luz medida por um detector de luz.Concept 27. The cassette of Concept 17 further comprising a variation measurement sensor element coupled to the moving element, characterized in that the variation measurement sensor element comprises an optical attenuator, and the detected measurement variable comprises an intensity of light measured by a light detector.

Conceito 28. O cassete do Conceito 17 que compreende ainda um elemento sensor de medição de variação, caracterizado pelo fato de que o elemento sensor de medição de variação compreende um ímã, e a variável da medição detectada compreende uma força de um campo magnético medido por um sensor de campo magnético.Concept 28. The cassette of Concept 17 further comprising a variation measurement sensing element, characterized in that the variation measurement sensing element comprises a magnet, and the detected measurement variable comprises a strength of a magnetic field measured by a magnetic field sensor.

Conceito 29, Um método para medir a pressão de fluido em um conjunto IV descartável conectado a uma bomba de alimentação de fluido, sendo que o método compreende: o fornecimento de pelo menos um dispositivo de detecção acoplado à bomba de alimentação de fluido; o fornecimento de uma câmara que tem um elemento móvel ma configurado para se mover com o elemento móvel, em resposta às — alterações na pressão do fluido dentro do conjunto IV descartável e, assim, provocar uma mudança de uma variável da medição detectada associada com o dispositivo de detecção sem fazer contato com o dispositivo de detecção; a geração de umConcept 29, A method of measuring fluid pressure in a disposable IV set connected to a fluid supply pump, the method comprising: providing at least one sensing device coupled to the fluid supply pump; providing a chamber having a movable element configured to move with the movable element in response to changes in fluid pressure within the disposable IV set and thereby causing a change in a detected measurement variable associated with the detection device without making contact with the detection device; the generation of a

] 40/41 sinal de medição indicativa da variável da medição detectada; e a determinação da pressão de fluido no interior do conjunto IV descartável com base no sinal de medição.] 40/41 measurement signal indicative of the detected measurement variable; and determining the fluid pressure within the disposable IV set based on the measurement signal.

Conceito 30. O método do Conceito 29 que compreende aindaã a medição de uma pressão negativa dentro do conjunto IV descartável sem ter o dispositivo de detecção de polarização de forma positiva.Concept 30. The method of Concept 29 which further comprises measuring a negative pressure within the disposable IV assembly without having the bias detection device positively.

Conceito 31. O método do Conceito 29 que compreende ainda o fornecimento de um elemento sensor de medição de variação acoplado ao elemento móvel.Concept 31. The method of Concept 29 further comprising providing a variation measurement sensing element coupled to the movable element.

Conceito 32. O método do Conceito 31, caracterizado pelo fato de que: o dispositivo de detecção compreende uma primeira e uma segunda placa; o elemento de detecção de medição de variação compreende uma camada condutora; e a variável da medição detectada compreende uma capacitância entre a primeira e segunda placa.Concept 32. The method of Concept 31, characterized in that: the detection device comprises a first and a second plate; the variation measurement detection element comprises a conductive layer; and the detected measurement variable comprises a capacitance between the first and second plate.

Conceito 33. O método do Conceito 31, caracterizado pelo fato de que: o dispositivo de detecção que compreende uma fonte de luz e um detector de luz; o elemento de detecção de medição de variação que compreende um atenuador ótico; e a variável da medição detectada que compreende uma intensidade de luz recebida no detector de luz.Concept 33. The method of Concept 31, characterized in that: the detection device comprising a light source and a light detector; the variation measurement detection element comprising an optical attenuator; and the variable of the detected measurement which comprises an intensity of light received at the light detector.

Conceito 34. O método do Conceito 31, caracterizado pelo fato > de que: o dispositivo de detecção compreende um sensor de campo — magnético; o elemento de detecção de medição de variação compreende um ímã, e a variável da medição detectada compreende uma força de um campo magnético para o sensor de campo magnético.Concept 34. The method of Concept 31, characterized by the fact > that: the detection device comprises a field sensor — magnetic; the variation measurement detecting element comprises a magnet, and the detected measurement variable comprises a force of a magnetic field to the magnetic field sensor.

Legendas da FigurasFigure Legends

Figura 2 T1) CARREGAR CASSETE Figura 8 810) PROVIDENCIAR UM DISPOSITIVO DE DETECÇÃO ACOPLADO À BOMBA 820) PROVIDENCIAR UM ELEMENTO MÓVEL ACOPLADO AO CASSETE E TENDOFigure 2 T1) LOAD CASSETTE Figure 8 810) PROVIDE A DETECTION DEVICE COUPLED TO THE PUMP 820) PROVIDE A MOBILE ELEMENT COUPLED TO THE CASSETTE AND HAVING

UM ELEMENTO SENSOR DE MEDIÇÃO DE VARIAÇÃO 830) GERAR UM SINAL DE MEDIÇÃO INDICATIVO DE UMA VARIAÇÃO DEA VARIATION MEASUREMENT SENSOR ELEMENT 830) GENERATE A MEASUREMENT SIGNAL INDICATIVE OF A VARIATION OF

MEDIÇÃO DETECTADA 840) DETERMINAR A PRESSÃO DE FLUIDO DENTRO DO CASSETE COM BASEMEASUREMENT DETECTED 840) DETERMINE THE FLUID PRESSURE INSIDE THE CASSETTE WITH BASE

NO SINAL DE MEDIÇÃO Figura 9 904) Processador 910) Armazenamento de dados T2) Módulo 1/O 906) Memória — |NO MEASUREMENT SIGNAL Figure 9 904) Processor 910) Data storage T2) Module 1/O 906) Memory — |

Claims

CLAIMS L, "PRESSURE DETECTION SYSTEM", non-contact to measure positive or negative fluid pressures within an insulated fluid passage using a chamber (182) incorporated within the insulated fluid passage and connected to a supply pump of fluid, the system being characterized in that it comprises: a detection base (101A) coupled to a pump, and having at least one detection device that is stationary in relation to the sensor base, and the device being detection is configured to generate a measurement signal indicative of a detected measurement variable; a measurement circuit electrically connected to the detection device to receive the measurement signal; a chamber (182) or bracket configured to engage the sensor base, the chamber (182) including: a fluid inlet and a fluid outlet, and a movable member (172) configured to move with changes in pressure. of the fluid within the chamber (182) and thus causing a change in the detected measurement variable without making contact with the sensing device, the amount of movement of the moving element (172) being related to the amount of change in fluid pressure . 2 "PRESSURE DETECTION SYSTEM", according to claim 1, characterized by the fact that the movable element (172) is not flexible when subjected to a fluid pressure other than zero.

SS» "PRESSURE DETECTION SYSTEM", according to claim 1, characterized in that the fluid supply pump is an intravenous (IV) infusion pump.

4. "PRESSURE DETECTION SYSTEM" according to claim 1, characterized in that the chamber (182) is a housing that is configured to receive an IV fluid to measure the pressure of the IV fluid.

5. "PRESSURE DETECTION SYSTEM" according to claim 1, characterized in that the chamber (182) is a cassette configured to contain an IV fluid, which is delivered to a patient.

6. "PRESSURE DETECTION SYSTEM", according to claim 5, characterized in that the cassette is a disposable IV cassette.

Te "PRESSURE DETECTION SYSTEM", according to claim 1, characterized in that the movable element (172) moves in the direction of the sensing device when the fluid pressure increases and away from the sensing device when fluid pressure decreases.

8. "PRESSURE DETECTION SYSTEM" according to claim 1, characterized in that the movable element (172) is configured to be sensitive to both positive and negative pressures of fluid inside the cassette without being pre- loaded. >

9. "PRESSURE DETECTION SYSTEM", according to claim 5, characterized in that the detection base (101A) is connected to the pump by means of at least one spring (120) to make the base detection sensor (101A) exerts a force against the cassette when the cassette is connected to the base.

10: "PRESSURE DETECTION SYSTEM", according to claim 1, characterized in that it further comprises a variation measurement detection element coupled to the mobile element (172) and configured to cause the change in the detected measurement variable.

11. "PRESSURE DETECTION SYSTEM", according to claim 10, characterized in that: the detection device comprises a first plate (103A) and a second plate (104A) coupled to the sensor base; the variation measurement detection element comprises a conductive layer (109A), and the detected measurement variable comprises a capacitance between the first (103A) and second plate (104A).

2. "PRESSURE DETECTION SYSTEM", according to claim 8, which further comprises a printed circuit substrate (140), characterized in that the first (103A) and second board (104A) and the measuring circuit are arranged on the printed circuit substrate (140).

13. "PRESSURE DETECTION SYSTEM", according to claim 10, characterized in that: the detection device comprising a source = of light and a light detector coupled to the base of the sensor; the variation measurement detection element — comprising an optical attenuator (109B); and the variable of the detected measurement which comprises an intensity of light received at the light detector.

14. "DETECTION SYSTEM OF

PRESSURE", according to claim 13, wherein the optical attenuator (109B) has a thickness in the direction of light travel, characterized in that the thickness varies along a direction of movement of the optical attenuator (109B). '

15. "PRESSURE DETECTION SYSTEM", according to claim 10, characterized in that: the detection device comprises a magnetic field sensor (104C) coupled to the sensor base; the variation measurement detecting element comprises a magnet (1090), and the detected measurement variable comprises a force of a magnetic field (702) on the magnetic field sensor (104C).

16. "PRESSURE DETECTION SYSTEM", according to claim 15, characterized in that the magnetic field sensor (104C) is a Hall effect sensor, a magnetoresistive sensor, or a magnetometer with fluxgate.

17. "CASSETTE CONFIGURED TO COUPLE TO A FLUID SUPPLY PUMP", characterized in that the cassette comprises: a pumping chamber (182) having a fluid inlet and a fluid outlet and configured to receive a fluid from of a fluid storage unit via the fluid inlet, and a diaphragm structure (170) coupled to pumping chamber nn (182), the diaphragm structure (170) comprising a movable member (172) configured to move with changes in fluid pressure within the pumping chamber (182) and thereby cause a change in a detected measurement variable detected by at least one sensing device coupled to the non-contacting fluid supply pump with the sensing device, the amount of movement of the movable element (172) being related to the amount of change in fluid pressure. :

18. "CASSETTE CONFIGURED TO COUPLE TO A FLUID SUPPLY PUMP", according to claim 17, characterized in that the diaphragm structure (170) comprises a deformable element (176) connected to the perimeter of the movable element (172 ) and configured to deform in response to changes in fluid pressure within the pumping chamber (182).

19. "CASSETTE CONFIGURED TO COUPLE TO A FLUID SUPPLY PUMP", according to claim 18, characterized in that the deformable element (176) has a sigmoid-shaped cross section.

20. "CASSETTE CONFIGURED TO COUPLE TO A FLUID SUPPLY PUMP", according to claim 18, characterized in that the movable element (172) is not flexible when subjected to a fluid pressure other than zero. 21 "CASSETTE CONFIGURED TO COUPLE TO A FLUID SUPPLY PUMP", according to claim 18, characterized in that the mobile element (172) and the deformable element (176) comprise the same material and are formed in a single mold.

22. "CASSETTE CONFIGURED TO COUPLE TO A FLUID SUPPLY PUMP", according to claim 21, characterized in that the same material includes a polycarbonate.

23. "CASSETTE CONFIGURED TO COUPLE TO A FLUID SUPPLY PUMP", according to claim 18, characterized in that the movable element (172) and the deformable element (176) comprise different materials and are molded together. 24, "CASSETTE CONFIGURED TO COUPLE TO A FLUID SUPPLY PUMP", according to claim 23, characterized in that the deformable element (176) comprises a thermoplastic elastomer.

25. "CASSETTE CONFIGURED TO COUPLE TO A FLUID SUPPLY PUMP", according to claim 18, characterized in that the diaphragm structure (170) comprises a cavity disposed between the pumping chamber (182) and the element movable (172), the cavity being in fluid communication with the fluid within the pumping chamber (182).

26. "CASSETTE CONFIGURED TO COUPLE TO A FLUID SUPPLY PUMP", according to claim 17, which further comprises a variation measurement sensor element coupled to the mobile element (172), characterized in that the sensor element of variation measurement comprises a conductive layer (109A), and the variable — of the detected measurement which comprises a capacitance between two — plates.

27. "CASSETTE CONFIGURED TO COUPLE TO A FLUID SUPPLY PUMP", according to claim 17, which further comprises a variation measurement sensor element coupled to the movable element (172), characterized in that the sensor element of variation measurement comprises an optical attenuator (109B), and the detected measurement variable comprises a light intensity measured by a light detector. 28: "CASSETTE CONFIGURED TO COUPLE TO A FLUID SUPPLY PUMP", according to claim 17, which further comprises a variation measurement sensor element, characterized in that the variation measurement sensor element comprises a magnet ( 1090), and the detected measurement variable comprises a strength of a magnetic field (702) measured by a magnetic field sensor (104C).

29. "METHOD TO MEASURE THE

FLUID PRESSURE IN A DISPOSABLE INTRAVENOUS ASSEMBLY CONNECTED TO A FLUID SUPPLY PUMP", characterized in that the method comprises: providing at least one detection device coupled to the fluid supply pump; providing a chamber having a movable element (172) configured to move with the movable element (172) in response to changes in fluid pressure within the disposable IV set and thus cause a change in a measurement variable detected associated with the detection device without making contact with the detection device; generating a = measurement signal indicative of the detected measurement variable; — and determining the fluid pressure within the disposable IV set based on the measurement signal.

30. "METHOD TO MEASURE THE

FLUID PRESSURE IN A DISPOSABLE INTRAVENOUS PACKAGE

CONNECTED TO A FLUID SUPPLY PUMP", according to claim 29, characterized in that it further comprises the measurement of a negative pressure within the disposable IV set without having the positive bias detection device.

31. "METHOD TO MEASURE THE

FLUID PRESSURE IN A DISPOSABLE INTRAVENOUS ASSEMBLY CONNECTED TO A FLUID SUPPLY PUMP", according to claim 29, characterized in that it further comprises the provision of a variation measurement sensor element coupled to the mobile element (172).

32. "METHOD TO MEASURE THE

FLUID PRESSURE IN A DISPOSABLE INTRAVENOUS ASSEMBLY CONNECTED TO A FLUID SUPPLY PUMP", according to claim 31, characterized in that: the detection device comprises a first (103A) and a second plate (104A); the variation measurement detection element comprises a conductive layer (109A); and the detected measurement variable comprises a capacitance between the first (103A) and second plate (104A).

33. "METHOD TO MEASURE THE

FLUID PRESSURE IN A DISPOSABLE INTRAVENOUS ASSEMBLY CONNECTED TO A FLUID SUPPLY PUMP", according to — claim 31, characterized in that: the — detection device comprising a light source and a light detector, being that the jitter measurement detection element comprising an optical attenuator (109B); and the detected measurement variable comprising a light intensity | Petition 870210052505, of 06/11/2021, p. 53/87 | Rem received in the light detector.

34. "METHOD TO MEASURE THE

FLUID PRESSURE IN A DISPOSABLE INTRAVENOUS ASSEMBLY CONNECTED TO A FLUID SUPPLY PUMP", according to claim 31, characterized in that: the detection device comprises a magnetic field sensor (104C); the variation measurement detecting element comprises a magnet (109C), and the detected measurement variable comprises a force of a magnetic field (702) to the magnetic field sensor (104C). —